Industrielle Automation 3/2016

industrielleautomation.net

Industrielle Automation 3/2016

19239

3

www.industrielle-automation.net

Mai 2016

Dreidimensionales, sicheres

Kamerasystem für die

40Mensch-Roboter-Kollaboration

Messe SENSOR + TEST 2016:

Innovationen und Trends vom

10Sensor bis zur Auswertung

Keine Angst vor Kälte:

Coriolis-Durchflussmesstechnik

44trotzt eisigen Temperaturen

Industrielle Bildverarbeitung

mit Daten, Fakten und

80spannenden Applikationen


EDITORIAL

Aufbruch

in die Cloud

Liebe Leserin, lieber Leser,

vielleicht nutzen auch Sie bereits einen eigenen

Online-Speicher und sichern Ihre Dokumente, Fotos

und Videos auf einem Server im Internet – in der

„Cloud“. Genauer gesagt befinden sich unsere

Daten auf Festplatten in Serverzentren, auf die

wir beispielsweise über eine Webseite oder

über Smartphone-Apps zugreifen – sehr

komfortabel, finde ich. Auch Unternehmen

wie Google, Amazon und Yahoo nutzen

Online-Speicher, um ihr immenses Datenvolumen

zu organisieren. Mithilfe der

sogenannten Rechnerwolke werden also

Datenspeicher, Rechen- und Netzkapazitäten,

Software oder auch Plattformen über ein Netz zur

Verfügung gestellt, ohne dass diese auf dem lokalen Rechner

installiert sein müssen. Das spart Ressourcen und ist wirtschaftlich.

Cloud Computing gewinnt in vielen Anwendungsfeldern hohe

Relevanz: von cloud-basierten Lösungen im Gesundheitssystem über

intelligente Verkehrssysteme bis zu Smart Grids. Sie können über

kooperative Netzwerke ganze Wertschöpfungsnetze neu organisieren.

Auch in der Vernetzung von Geschäfts- und Produktionsprozessen –

Stichwort „Industrie 4.0“ – sind Cloud-Dienste von großem Nutzen.

Wie dies aussehen kann, möchten wir in unserer aktuellen Ausgabe

greifbar machen.

Wir starten mit der Messe Sensor + Test 2016, die mit dem Sonderthema

„Messtechnik in der Cloud“ viele praktische Beispiele zeigt. Vorgestellt

werden neue Lösungen zur Übertragung, Verarbeitung und Sicherheit

messtechnisch ermittelter Daten, über die wir ausführlich ab Seite 10

berichten. Interessant ist auch, was ein „Smart Connected Sensor“ alles

kann (Seite 60) und welche Vorteile neue HMI-Systeme im Hinblick auf

die Steuerung und Überwachung von Produktionsprozessen bieten

(Seite 58). Wagen Sie mit uns einen Blick in die Zukunft, wie Cloud-

Technologien, das Internet der Dinge und andere Bewegungen in neue

Entwicklungen Einzug halten. Viel Spaß beim Lesen wünscht Ihnen

Nicole Steinicke

E-Mail: n.steinicke@vfmz.de


INHALT

EDITORIAL

03 Aufbruch in die Cloud

SZENE

05 News, Aktuelles und Termine

Infrarot-Sensoren beweisen

sich als Talent in der

16Temperaturmesstechnik

Industrial Internet of Things:

Sich den zukünftigen

32Herausforderungen stellen

SENSOR+TEST 2016

10 SENSOR+TEST 2016: Sensorik und Messtechnik für die vernetzte Industrie

12 Anforderungen an ein Datenerfassungssystem für Fahrzeug-Feldtests

14 Strommessung mit Auto-Ranging erreicht 30 Bit Bereichsdynamik

16 Infrarot-Temperatursensoren für komplexe Thermomanagement-Aufgaben

18 Welche Methode eignet sich am besten für die Feuchtemessung in Öl?

20 Mit optischer Multisensorik dynamisches Betriebsverhalten untersuchen

22 Sensoren ermöglichen Messung minimaler Strahlungsenergien

24 Miniatur-Datenlogger erfassen „Schwingungs-Fingerabdrücke“ aller Art

26 Wie wir das Internet in der Datenerfassung und Weiterverarbeitung nutzen

28 Sensoren in Infrarotkameras ermöglichen eine perfekte Qualitätskontrolle in der Linie

30 Online-Condition-Monitoring zur Zustandsüberwachung rotierender Maschinen

32 Die Komplexität des Internets der Dinge mit plattformbasiertem Ansatz meistern

33 Produkte, Technologien, Trends

SENSORIK UND MESSTECHNIK

40 TITEL Dreidimensionales, sicheres Kamerasystem macht Roboter-Produktion sicher

43 Maschinenfähigkeitsuntersuchungen nach VDI/VDE 2645 – was sich ändert

44 Coriolis-Durchflussmesstechnik hält Extremtemperaturen stand

46 Warum die Temperaturregelung in der Weinproduktion essentiell ist

48 Moderne Druckcontroller steigern Effizienz durch Multifunktionalität

50 Produkte, Technologien, Trends

STEUERN UND ANTREIBEN

54 Individuelle Ventilsteuerungen sorgen für eine effiziente Staubentlastung

56 Produkte, Technologien, Trends

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION

58 Innovative Thin Client-Lösung mit Fernverwaltungs-Funktion

60 Smart Sensor und Smart Connected Sensor – warum der Unterschied so wichtig ist

62 Umsetzung von Safety-Applikationen mit Standard-Analog-E/A-Baugruppen

64 Produkte, Technologien, Trends

Temperaturregler in

Gärtanks sorgen für

46beste Wein-Qualität

KOMPONENTEN UND SOFTWARE

66 Anwendungsspezifische Komplettlösungen für die industrielle Prozesskühlung

68 Voll konfektionierte Kabel für Anwendungen in der Robotik und Automatisierung

69 Produkte, Technologien, Trends

SONDERTEIL: INDUSTRIAL VISION

73 Aktuelles, Termine, Applikationen rund um die industrielle Bildverarbeitung

RUBRIKEN

13 Impressum

72 SERIE StartING up – Ein Unternehmen mit dem gewissen Blick

98 Inserentenverzeichnis

99 Heftvorschau 4/2016

IndustrialVISION: Neuheiten &

Entwicklungen, Trends der

73industriellen Bildverarbeitung


SZENE

Endress+Hauser übernimmt

Analytik Jena vollständig

Der Schweizer Mess- und Automatisierungstechnik-Spezialist

Endress+Hauser hat die Analytik Jena AG vollständig

übernommen. Mit dem Eintrag des Übertragungsbeschlusses

ins Handelsregister gingen am 30. März 2016 die letzten

Aktien der Minderheitsaktionäre auf Endress+Hauser über.

Das so genannte Squeeze-out-Verfahren wurde mit einer

Barabfindung an die Minderheitsaktionäre abgeschlossen.

Zuletzt waren noch 3,4 % der Analytik-Jena-Anteile nicht im

Besitz der Hauptaktionärin. Endress+Hauser hatte im September

2015 das Squeeze-out-Verlangen an Analytik Jena

übermittelt. Ein Gutachter setzte daraufhin den Wert des Unternehmens

auf 13,68 EUR pro Aktie fest. Endress+Hauser

hatte 2013 die Kontrolle über Analytik Jena erlangt. Analytik

Jena beschäftigt in den Kerngeschäftsfeldern Analytical Instrumentation

und Life Sciences weltweit 1 000 Mitarbeiter.

Endress+Hauser zählt weltweit 13 000 Beschäftigte

und erwirtschaftete 2015 über 2,1 Mrd.

EUR Umsatz.

www.endress.com

SCHWINGUNGEN

MESSEN

Überwachung von Vibrationen

Permanentes Monitoring

Analyse und Diagnose

Neuzugang in der Geschäftsleitung

von Wago

Die Geschäftsleitung der Wago-Gruppe hat ein neues Mitglied:

Kathrin Pogrzeba hat zum 15. März das Ressort

Personal & Organisation übernommen.

Die 33-jährige Diplom-

Sozialwissenschaftlerin folgt damit

auf Tordis Eulenberg, die sich

aus dem operativen Geschäft zurückzieht.

Seit Januar 2015 war

Pogrzeba für den Verbindungsund

Automatisierungstechnik-

Spezialisten als Personalleiterin

am Mindener Stammsitz tätig. Davor

war sie acht Jahre beim Eon-

Konzern im nationalen und internationalen

HR-Geschäft tätig.

www.wago.com

Expert Vibro ist ein sehr kompaktes Messgerät um

Schwingungen an Maschinen, Anlagen und Prüfständen zu

überwachen und zu analysieren. Expert Vibro berechnet

aus transienten Sensorsignalen hochaufgelöste Spektren

und aussagekräftige Kennwerte.

Intelligente Messtechnik

www.delphin.de

Besuchen Sie uns!

Sensor + Test

Halle 1 / Stand 445


SZENE

Friedhelm Loh erhält Ehrendoktorwürde

der TU Chemnitz

Mehrwert vernetzter

Produktionskomponenten

Passend zu den aktuellen Anforderungen des digitalen Produktionszeitalters

zeigt Fraunhofer IPA das Zusammenspiel verschiedener

Exponate aus den Bereichen Arbeitsplatz, Automatisierung

und IT-Infrastruktur. Ein Exponat zeigt die Vorteile eines

für fast alle Robotertypen und Fabrikate nutzbaren Softwarepaketes

für diverse Montageaufgaben. Mit diesem können bisher

manuell ausgeführte, komplexe Aufgaben wie das Montieren

von Schaltschränken auch durch Nicht-Experten intuitiv

instruiert werden, was einer wirtschaftlichen Automatisierung

zuarbeitet. Die Softwarelösung erweitert durch die Anbindung

Für seine herausragenden Verdienste um Wissenschaft und

Technik hat die Technische Universität Chemnitz den hessischen

Unternehmer Friedhelm Loh mit der Ehrendoktorwürde

ausgezeichnet. Vertreter von Forschungseinrichtungen und

Universitäten, aus Politik, Wirtschaft und Verbänden würdigten

den Unternehmer als zielstrebigen Macher und klugen

Visionär. Friedhelm Loh treibe die Vernetzung von Wirtschaft

und Wissenschaft voran, gestalte die industrielle Digitalisierung

aktiv mit und inspiriere damit kommende Generationen,

Neues zu denken und verantwortungsvoll zu handeln. „Bei so

viel Lob verschlägt es einem die Sprache“, sagte schließlich

Dr.-Ing. E.h. Friedhelm Loh in seiner Dankesrede. Die Verleihung

der Ehrendoktorwürde bezeichnete er als Höhepunkt

seiner Biografie, der ohne die jahrzehntelange Unterstützung

von Familie, Freunden und Mitarbeitern weltweit nicht möglich

gewesen wäre.

www.rittal.de

an die Cloud-Architektur ihr Potenzial: Die Inbetriebnahme

und Wartung des Robotersystems sind dank des zentralen

Datenbestandes, z. B. von Werkstücken oder direkt einsetzbaren

Programmbausteinen effizienter als bisher, Komponenten sind

leichter austauschbar und alle Prozesse sind zentral verfolgund

steuerbar. So werden die Robotersysteme wandlungsfähiger

und die Umrüstung auf neue Varianten ist schnell erfolgt.

www.ipa.fraunhofer.de

Neuer Geschäftsbereich für

cloud-basierte Lösungen bei Yokogawa

Mit dem Geschäftsbereich „Industrial Knowledge“ will Yokogawa

cloud-basierte Lösungen für anlagenintensive Branchen vorantreiben.

Der Bereich wird die Cloud-Plattform von Industrial

Evolution zur Erfassung, Integration und Analyse von Prozessdaten

aus mit Firewall geschützten Systemen in Echtzeit nutzen.

Mit „Process Co-innovation” stellt das Unternehmen ein Konzept

für ein Automatisierungs geschäft vor, in dem alle Mess-,

Steuerungs- und Informationstechnologien proaktiv genutzt

werden. Es soll die Produktionsprozesse und den Material- und

Informationsflusses in und zwischen Unternehmen optimieren.

www.yokogawa.com

Schmersal fördert MRK-Forschungsprojekt

Schmersal unterstützt das MRK-Forschungsvorhaben (Mensch-

Roboter-Kollaboration) „beyondSpai“ der Hochschule Bonn-

Rhein-Sieg mit Fördermitteln in Höhe von 45 000 EUR. Ziel ist

eine verbesserte Absicherung der Kollaboration von Menschen

und Robotern in der industriellen Fertigung. Mithilfe einer

mehrstufigen Sensorik und intelligenter Software sollen Industrieroboter

erkennen können, wenn sie einem Menschen zu nahe

kommen, um gefährliche Bewegung rechtzeitig zu stoppen. Dabei

sollen u.a. optische Sensoren und Bildverarbeitungsalgorithmen

zum Einsatz kommen, die die Silhouette von Menschen identifizieren

können. Diese Sensortechnologien sollen so eine direkte

und sichere Interaktion von Menschen

und Robotern ohne Schutzzäune

ermöglichen. Das Forschungsprojekt

wird u. a. vom Bundesministerium für

Bildung und Forschung (BMBF)

unterstützt. Schmersal ist der einzige

Projektpartner aus der Industrie.

www.schmersal.com

6 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


SZENE

Escha erweitert internationales Vertriebsnetzwerk

Mit Fortop automation & energy control begrüßt der deutsche Steckverbinder- und

Gehäusehersteller Escha einen neuen Vertriebspartner in seinem internationalen

Netzwerk. Seit dem 1. Februar 2016 ist der Spezialist für Lösungen im Bereich der

Automatisierungstechnik Escha-Partner für die Niederlande. Fortop vertreibt von

Standardanschlusstechnik über branchenspezifische Speziallösungen bis hin zu

kundenspezifischen Entwicklungen das gesamte Escha-Portfolio.

„Fortop ist seit 16 Jahren auf dem niederländischen Markt aktiv, ist gut vernetzt und

verfügt über Branchenerfahrung. Zusammen wollen wir die Präsenz von Escha in

den Niederlanden erhöhen und neue Märkte erobern“, sagt Dipl.-Ing. Ralf Rodert,

Vertriebsleitung bei Escha. Ton Kanters, Director bei Fortop, ist ebenfalls von der

Partnerschaft überzeugt: „Mit Escha vertreten wir eine Marke, die unser Produktprogramm

an der richtigen Stelle ergänzt. Viele Kunden sind regelmäßig auf der Suche

nach individueller Anschlusstechnik für ihre Applikation. Wir freuen uns, dass wir

ihnen jetzt genau das anbieten können.“

www.escha.net

Softing tritt in neuem Design auf

Softing hat ein neues Corporate Design mit einem neuen Logo und dem neuen Claim

„optimize!“. „Mit dem neuen Schriftzug ist das Logo technischer und moderner geworden,

ohne den Wiedererkennungswert zu gefährden“, erklärt Marketingleiter Wolfgang Wende.

Der neue Claim soll auf die Bestrebung hinweisen, „die Effizienz von Ausrüstung und

Prozessen noch umfassender zu steigern“ – vor allem in Hinblick auf Industrie 4.0 und

damit verbundene Technologien.

www.softing.com

Sensitec gewinnt

Best Paper Award

Die Gewinner des Best Paper und Best

Poster Awards der Smart Systems Integration

2016 stehen fest. Von sechs nominierten

Präsentationen hat der Vortrag

von Dr. Rolf Slatter, Sensitec

GmbH, Deutschland, zum Thema

„Highly integrated magnetoresistive

current sensors for high power density

electromobility applications“ das Komitee

überzeugt und wurde somit

zum „Best Paper“ der Veranstaltung

gewählt. Das Programmkomitee stand

unter dem Vorsitz von Prof. Dr. Thomas

Gessner, Leiter des Fraunhofer-

Instituts für Elektronische Nanosysteme

ENAS in Chemnitz. Das ausführliche

Manuskript des Beitrags u. a. ist im

Tagungsband der Smart Systems Integration

2016 veröffentlicht. Weitere

Informationen über den Link:

smartsystemsintegration.de

www.sensitec.com

E I N L A D U N G

Mittwoch, 25. Mai 2016

8:00 bis 16:00 Uhr

Smidt-Arena

Bismarckstraße 125

51373 Leverkusen

Messtechnik Steuerungstechnik Regeltechnik Prozessleitsysteme Automatisierung

Führende Fachfirmen der Branche präsentieren ihre Geräte und Systeme und zeigen neue Trends im

Bereich der Automatisierung auf. Die Messe wendet sich an Fachleute und Entscheidungsträger die in ihren

Unternehmen für die Automatisierung verantwortlich sind.

Der Eintritt zur Messe und die Teilnahme an den Fachvorträgen ist für die Besucher kostenlos.

MEORGA GmbH

Sportplatzstraße 27

66809 Nalbach

Tel. 06838 / 8960035

Fax 06838 / 983292

www.meorga.de

info@meorga.de

MEORGA.indd 1 09.03.2016 10:33:24

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 7


SZENE

Robotik-Innovationen am

Automatica-Gemeinschaftsstand

MSR-Spezialmesse in Leverkusen

Am 25. Mai 2016 veranstaltet Meorga in Leverkusen eine regionale

Spezialmesse für Prozessleitsysteme, Mess-, Regel- und

Steuerungstechnik. Hier zeigen ca. 130 Fachfirmen der MSRund

Automatisierungstechnik Geräte und Systeme, Engineering-

und Serviceleistungen sowie neue Trends im Bereich der

Automatisierung. Die Messe wendet sich an Fachleute und

Entscheidungsträger, die in ihren Unternehmen für die Optimierung

der Geschäfts- und Produktionsprozesse entlang der

gesamten Wertschöpfungskette verantwortlich sind. Der Eintritt

zur Messe und die Teilnahme an den Fachvorträgen sind

für die Besucher kostenlos und sollen ihnen Informationen

und interessante Gespräche ohne Hektik oder Zeitdruck

ermöglichen. Für das leibliche Wohlergehen sorgen kleine

Snacks und Erfrischungsgetränke, die inklusive sind. Die

Messe findet am 25. Mai von 8 bis 16 Uhr in der Smidt-Arena in

Leverkusen statt. Detaillierte Informationen erhalten Sie über

die Website des Veranstalters.

Bilder: Smidt-Arena

www.meorga.de

Pionier für Leichtbaurobotik mit neuer

Spitze in Westeuropa

Universal Robots hat Helmut Schmid zum General Manager

Western Europe ernannt. In dieser Position wird der erfahrene

Geschäftsführer u. a. den Auf- und Ausbau einer deutschen

Landesgesellschaft verantworten und direkt an das Management

von Universal Robots berichten. Durch eine eigene

Gesellschaft im deutschsprachigen Raum wird der Bedeutung

des Marktes sowie dem bisherigen Erfolg in der Dach-Region

Rechnung getragen. Das Unternehmen verzeichnet weiterhin

ein explosives Wachstum und geht auch in diesem Jahr von

einer stark steigenden Erfolgskurve aus. Mit den kollaborierenden

Leichtbaurobotern – UR3, UR5 und

UR10 – wurde eine variable Produktpalette

geschaffen, von der Unternehmen

aus unterschiedlichen Branchen

profitieren. Dem dänischen Unternehmen

ist es gelungen, Automatisierung

und Mensch-Roboter-Kollaboration vor

allem kleinen und mittelständischen

Firmen zugänglich zu machen.

www.universal-robots.com

Multi-Contact und die Stäubli-Divisionen Robotics und Connectors

zeigen auf der Automatica ihre Neuentwicklungen an

einem Gemeinschaftsstand. Das Highlight von Stäubli Robotics

wird die TX2-Robotergeneration sein. Diese Sechsachser setzen

nach Angaben des Herstellers neue Maßstäbe bei Schnelligkeit,

Genauigkeit und Sicherheit für Menschen und Produktionsequipment.

Stäubli Connectors schlägt mit Werkzeugwechselsystemen

die Brücke zur Robotik und zeigt erstmals die kompakte

Baugröße für mittlere Traglasten, die die Baureihe für

hohe Traglasten ergänzt. Multi-Contact zeigt seine elektrischen

Kontaktlösungen für die Robotik. Die Dockingline-Steckverbinder

sorgen in automatisierten Werkzeugwechslern, Dockingsystemen

und Multikupplungen für langlebige elektrische

Verbindungen. Der kompakte, leichte Robifix-Mini zur

Roboterverkabelung vereinfacht die Integration in Leichtbaukonzepte

und ermöglicht den Einsatz in der Schweißtechnik

bis 10 kHz.

www.messe-stuttgart.de

Yaskawa und Sepro kooperieren im

Bereich großer Industrieroboter

Yaskawa und die französische Sepro Group kooperieren ab

sofort im Bereich Anlagen für die Spritzgussindustrie. Dazu

unterzeichneten Manfred Stern, President und CEO der

Yaskawa Europe GmbH, Xavier Lucas, President der französischen

Landesgesellschaft Yaskawa France, und Jean-Michel

Renaudeau, Directeur

Général

der Sepro Group,

eine entsprechende

Vereinbarung.

Durch

die Partnerschaft

möchte Sepro

sein Sortiment an

Industrierobotern

für Kunststoffspritzgussmaschinen ausbauen, indem die leistungsstarken

6-Achs-Knickarmroboter von Yaskawa mit der

Steuerungsplattform von Sepro ausgestattet werden. Die

Sepro Group entwickelt und integriert 3-Achs-, 5-Achs- und

6-Achs-Roboter mit einer selbstentwickelten Steuerungsplattform

markenübergreifend für alle Spritzgussmaschinen. Die

Vereinbarung umfasst vier große Roboter-Modelle, um

Maschinen mit bis zu 5 000 t auszustatten. „Für die Teams von

Yaskawa ist die Aussicht, Partner eines weltweit führenden

Herstellers kartesischer Roboter zu werden, sehr spannend“,

sagt Xavier Lucas.

www.yaskawa.eu.com

8 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


general system pack

®

www.ethernet-powerlink.org

Mehr als

3.200

OEMs

Führende HERSTELLER ...

Zahlreiche ANWENDUNGEN ...

Hochwertige pRoDUKTE ...

... SETZEN AUF poWERLiNK


SENSOR+TEST 2016

Die Zukunft im Visier

SENSOR+TEST 2016: Sensorik und Messtechnik für die vernetzte Industrie

Alexandra Pisek

Die Fachmesse SENSOR+TEST ist das

führende Forum für Sensorik, Mess- und

Prüftechnik. Den Besuchern bieten sich

nicht nur an den Messeständen, sondern

auch im Rahmen der begleitenden

Fachkongresse und im Aktionsprogramm

weitere Möglichkeiten, sich über den

neuesten Stand in der Sensorik, Messund

Prüftechnik zu informieren. Lesen

Sie auf den kommenden Seiten, welche

Neu- und Weiterentwicklungen die

Messe für Sie bereithält.

Sowohl für Entwickler, Konstrukteure und

Anwender aus den Bereichen Sensorik,

Mess- und Prüftechnik als auch für Studenten

der Natur- und Ingenieurwissenschaften

ist die 23. internationale Messtechnik-

Messe SENSOR+TEST vom 10. bis 12. Mai

2016 in Nürnberg ein Muss. Denn aktuelle

Sensorik und Messtechnik sind grundlegend

für die Zukunftsfähigkeit von Geräten,

Maschinen, Systemen und Prozessen. Und

ohne neueste Prüftechnik sind ständig steigende

Anforderungen an die Zuverlässigkeit

von Produkten und Prozessen nicht zu

erfüllen.

In Europa gibt es keine vergleichbare Plattform,

auf der Anwender auf so viele Anbieter

von Sensorik, Mess- und Prüftechnik aus

aller Welt treffen können. Der AMA Verband

für Sensorik und Messtechnik e. V. als Träger

und das Unternehmen AMA Service als

Veranstalter rechnen mit rund 580 Ausstellern

und etwa 8 000 Besuchern.

Sonderthema: Messtechnik

in der Cloud

Der Messtechnik gehört die Zukunft. Ihre

Daten sind das Blut in den Adern von

Industrie 4.0 und im ‚Internet der Dinge‘.

Alexandra Pisek, Redakteurin der Fachzeitschrift

INDUSTRIELLE AUTOMATION, Vereinigte

Fachverlage GmbH in Mainz

Der rasante Aufschwung von neuen IT-

Technologien wie offene Benutzerschnittstellen

und Cloud Computing, Big-Data-

Systeme erzeugen eine Datenvielfalt und

weltweite Mobilität, dem sich kaum ein

Anwender entziehen kann. Daten liefern

entweder selbstmessende Sensoren oder

Sensornetzwerke mit einer Vielzahl von

Sensoren. Der wesentliche Fortschritt in

der vernetzten Welt von morgen liegt in der

globalen Verfügbarkeit lokaler Messergebnisse.

Entscheidend für die Effizienz solcher

Systeme ist deshalb, welchen Nutzen der

Betreiber aus den Daten ziehen kann und in

welchem Kontext sie verwendet werden

sollen.

Damit aus den Daten auch Informationen

werden, bedarf es intelligenter Algorithmen,

die die Vielzahl der Daten auswerten

und miteinander verknüpfen. Dieser

rasanten Entwicklung – und auch den damit

verbundenen Risiken wie der Datensicherheit

und Datenintegrität – trägt der Ausstellerbeirat

der SENSOR+TEST 2016 mit dem

Sonderthema „Messtechnik in der Cloud“

Rechnung. Im Fokus des Forums zum

Sonderthema stehen neue Lösungen und

Konzepte zur Übertragung, Verarbeitung,

Analyse und Sicherheit messtechnisch ermittelter

Daten im weltweiten Netz.

Passend dazu wird es in Halle 5 einen speziellen

Gemeinschaftsstand geben. Im dortigen

Vortragsforum wird am ersten Messetag

das Sonderthema ausführlich beleuch-

tet. Darüber hinaus findet am dritten Messetag

eine internationale Internet of Things

Conference statt, die das Thema abrundet.

Vielfältiges Rahmenprogramm

Aber auch zwei Kongresse stehen im Mittelpunkt:

Die 18. GMA/ITG-Fachtagung „Sensoren

und Messsysteme“ findet 2016 turnusmäßig

parallel zur SENSOR+TEST statt. Die

bedeutendste deutschsprachige Tagung zu

den Themen Sensorik und Messtechnik

wird gemeinsam von der VDI/VDE-Gesellschaft

Mess- und Automatisierungstechnik

(GMA) und der Informationstechnischen

Gesellschaft im VDE (ITG) getragen und in

diesem Jahr von der GMA gestaltet.

Zudem veranstaltet die European Society

of Telemetry in Zusammenarbeit mit der

SENSOR+TEST zum zweiten Mal die European

Telemetry and Test Conference –

etc2016 – mit begleitender Ausstellung, ist

die Plattform für Telemetrie, Telecontrol,

Test-Instrumentierung und Datenverarbeitung,

in deren Rahmen auch das „3 rd Advanced

In-Flight Measurement Techniques

Symposium AIM2016“ und das „27 th Symposium

of the Society of Flight Test

Engineers SFTE – European Chapter“ tagen.

Zu den Fachforen in den Hallen 1 und 5

haben alle Messebesucher freien Zugang.

Dort präsentieren Aussteller in Kurzvorträgen

ihre neuen Produkte und Lösungen

sowie deren Anwendungsmöglichkeiten.

10 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


Im Rahmen des Forums „Innovative Testing“

am zweiten Messetag stellen Experten aus

Industrie und Forschung daneben besonders

innovative Sensortechnologien und

Messverfahren der Zukunft vor. Für noch

mehr „Action“ sorgt das Fahrversuchsgelände.

Hier wird die Mess- und Prüftechnik

speziell für den Automotive-Bereich live

erlebbar.

www.sensor-test.de

JEDERZEIT ZU WISSEN,

WORAUF MAN SICH

VERLASSEN KANN,

IST EIN GUTES GEFÜHL.

AUTOMATICA

München

21.-24.06.2016

Halle B6,

Stand 302

Sensoren. Systeme. Netzwerktechnik.

www.balluff.com


SENSOR+TEST 2016

Robust und mobil

Anforderungen an ein Datenerfassungssystem für Fahrzeug-Feldtests

Finn Lange

Ein Datenerfassungssystem für Feldtests von unterschiedlichen

Fahrzeugen muss in der Hardware und Software robust und stabil

ausgelegt sein, um den extremen Anforderungen zu widerstehen.

Nur so kann der immer größer werdende Bedarf an Messdaten,

der bei der Entwicklung von Fahrzeugen anfällt, gedeckt werden.

Darüber hinaus helfen neue Features wie eine Web-Schnittstelle dem

Messingenieur, seine Arbeit effizienter und bequemer zu erledigen.

Die Entwicklungszeit für neue Fahrzeuge

wird immer kürzer, gleichzeitig steigt

die Forderung der Kunden nach höherer

Sicherheit und mehr Funktionalität. All

dies hat zusätzliche Prüfungen im Feldtest

mittels Datenerfassungssystemen zur Folge,

da Messdaten nach wie vor die wichtigste

Voraussetzung für die Optimierung der

Konstruktion eines Fahrzeugs sind. Nichts

wäre schlimmer, als eine Messung wegen

eines Fehlers im Datenerfassungssystem

wiederholen zu müssen. Die ohnehin

schon knapp kalkulierten Kosten für Testphasen

wären schnell gesprengt, Testzeiten

überschritten. Daher ist die zuverlässige

mobile Lastdatenermittlung von Fahrzeugen

und Fahrzeugkomponenten auch heute

noch ein Muss.

Feldtests von Kraftfahrzeugen, Lastkraftwagen

oder landwirtschaftlichen Arbeitsmaschinen

bringen jeweils unterschiedliche

Anforderungen an die Datenerfassung

mit sich. Auch das Ziel der Messung beeinflusst

den Anspruch an die Erfassung der

Messdaten. So gibt es z. B. in der klassischen

Lastdatenermittlung die Anforderung, den

kompletten Belastungen standzuhalten, die

während der Lebenszeit eines Fahrzeugs

auftreten können. Dazu gehören extreme

Temperaturen sowie starke Erschütterungen.

Bei Funktionstest hingegen können

dies ganz andere Anforderungen sein, zum

Beispiel das zeitweilige Untertauchen. Moderne

Systeme wie SomatXR von HBM bieten

eine robuste Mechanik, die den härtesten

Bedingungen standhält, stabile

Datener fassung für das sichere Speichern

von Messdaten und eine Web-Schnittstelle

für den Systemzugriff von überall.

Robuste Bauart

Extreme Temperaturen bei Winter- und

Sommerprüfungen, Prüfungen im Außenbereich

bei unterschiedlichsten Wetter- und

Windbedingungen - um den kurzen Zeitraum

eines Testlaufs mit einem Prototyp optimal

zu nutzen, muss die Messtechnik allen

Belastungen und Dehnungen widerstehen.

SomatXR ermöglicht ohne jegliche Einschränkungen

Messungen durch den Taupunkt

und in einem Bereich von - 40 bis

+ 80 °C. Es ist absolut dicht und widersteht

jeder staubigen Umgebung sowie regnerischen

Wetterbedingungen und selbst zeitweiligem

Untertauchen. Darüber hinaus

genügt es den militärischen Standards für

Vibration (10 g) und Schock (75 g). Dies

alles reduziert Ausfallzeiten und Reparaturkosten

im Vergleich zu Standard-Datenerfassungssystemen.

Stabile Messdatenerfassung

Nichts ist ärgerlicher als ein Verlust der

Messdaten durch unvorhergesehene Ereignisse

wie einen Spannungsabfall oder

den Absturz der Datenerfassungs-Software.

Insbesondere bei Testläufen über

eine längere Zeit ohne permanente Betreuung

durch Prüfingenieure, um die korrekte

Speicherung der Messdaten sicherzust ellen,

ist Zuverlässigkeit der Messinstrumente

und perfektes Zusammenspiel von Datenerfassungssystem

und Software entscheidend.

Eine Reihe von Maßnahmen

wie ein auf absolute Robustheit getrimmtes

Datenformat ist in das Datenerfassungssystem

SomatXR integriert. Daten können permanent

eingelesen werden, da keine Abschlusssequenz

für das Speichern erforderlich

ist. Und selbst wenn ein Test unterbrochen

wird, versucht das System stets die

Datenerfassung fortzusetzen.

01 Bei mobilen Lastdatenermittlungen sind

skalierbare und modulare Datenerfassungssysteme

von Vorteil

Web-basierte Messungen

Wenn Prüfingenieure nicht den gesamten

Testlauf begleiten können, ist ein Fernzugriff

auf das Datenerfassungssystem immer

von Vorteil. Eine Web-Schnittstelle kann

über jedes Web-basierte Gerät Zugriff ermöglichen,

um den aktuellen Stand einer

Messung zu betrachten. Prüfingenieure

Finn Lange, Product Manager Test & Measurement

bei Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH


SENSOR+TEST 2016

02 Web-Interface für den direkten Zugriff

auf das Messsystem zum Parametrieren und

Visualisieren der Messungen

können so in ihrem Büro bleiben und die

nächsten Testläufe vorbereiten, während

sie parallel auf ihrem PC Live-Daten des

aktuellen Testlaufs darstellen können.

Keine zusätzliche Software ist erforderlich,

da alles im Standard-Internetbrowser

läuft. Auf diese Weise können sogar mehrere

Clients zugreifen und nur die Daten prüfen,

die für sie von Bedeutung sind. Mit diesem

hohen Grad an Plattformunabhängigkeit

können sogar Tablets oder Mobiltelefone

zur Messdatenprüfung eingesetzt werden.

HBM deckt mit seinen Lösungen die

gesamte Messkette ab und bietet Systeme

für das Messen elektrischer und mechanischer

Größen. Dazu zählen Aufnehmer, Verstärker

und Messdatenerfassungssysteme,

sowie Software für Test und Analyse.

www.hbm.com

03 Moderne Systeme wie SomatXR ermöglichen

Messungen durch den Taupunkt und

in Bereichen von - 40 bis + 80 °C, sind absolut

dicht und widerstehen widrigsten Umgebungsbedingungen

IMPRESSUM

erscheint 2016 im 29. Jahrgang, ISSN: 2194-1157

Redaktion

Chefredakteur: Dipl.-Ing. (FH) Dirk Schaar

Tel.: 06131/992-345, E-Mail: d.schaar@vfmz.de

(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)

Redaktion: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke,

Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de

Peter Becker B. A., E-Mail: p.becker@vfmz.de

Alexandra Pisek M.A., E-Mail: a.pisek@vfmz.de

Redaktionsassistenz: Ulla Winter,

Tel.: 06131/992-347, E-Mail: u.winter@vfmz.de,

Eva Helmstetter, Gisela Kettenbach, Melanie Lerch,

(Redaktionsadresse siehe Verlag)

Gestaltung

Sonja Schirmer, Doris Buchenau, Anette Fröder,

Anna Schätzlein, Mario Wüst

Chef vom Dienst

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer

Anzeigen

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,

E-Mail: o.jennen@vfmz.de

Helge Rohmund, Anzeigenverwaltung

Tel.: 06131/992-252, E-Mail: h.rohmund@vfmz.de

Anzeigenpreisliste Nr. 28: gültig ab 1. Oktober 2015

www.vereinigte-fachverlage.info

Leserservice

vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG,

Große Hub 10, 65344 Eltville, Tel.: 06123/9238-266

Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige

Änderungen Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit

(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de).

Lieferbedingungen:

Einzelheftpreis: € 12,50 (zzgl. Versandkosten)

Jahresabonnement: Inland: € 62,- (inkl. Versandkosten)

Ausland: € 68,- (inkl. Versandkosten)

Abonnements verlängern sich automatisch um ein

weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.

Verlag

Vereinigte Fachverlage GmbH

Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz

Postfach 100465, 55135 Mainz

Tel.: 06131/992-0, Fax: 06131/992-100

E-Mail: info@engineering-news.net,

www.engineering-news.net

Ein Unternehmen der Cahensly Medien

Handelsregister-Nr. HRB 2270, Amtsgericht Mainz

Umsatzsteur-ID: DE 149063659

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen

Verlagsleiter: Dr. Michael Werner, Tel.: 06131/992-401

Gesamtanzeigenleiterin: Beatrice Thomas-Meyer

(verantwortlich für den Anzeigenteil) Tel.: 06131/992-265,

E-Mail: b.thomas-meyer@vfmz.de

Vertrieb: Lutz Rach, Tel.: 06131/992-148

Druck und Verarbeitung

Limburger Vereinsdruckerei GmbH,

Senefelderstraße 2, 65549 Limburg

Datenspeicherung

Ihre Daten werden von der Vereinigten Fachverlage GmbH

gespeichert, um Ihnen berufsbezogene, hochwertige Informationen

zukommen zu lassen. Sowie möglicherweise von

ausgewählten Unternehmen genutzt, um Sie über berufsbezogene

Produkte und Dienstleistungen zu informieren.

Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit schriftlich

beim Verlag widersprochen werden (vertrieb@vfmz.de).

Die Zeitschrift sowie alle in ihr enthaltenen Beiträge und

Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit der Annahme

des redaktionellen Contents (Texte, Fotos, Grafiken

etc.) und seiner Veröffentlichung in dieser Zeitschrift geht

das umfassende, ausschließliche, räumlich, zeitlich und inhaltlich

unbeschränkte Nutzungsrecht auf den Verlag über.

Dies umfasst insbesondere das Recht zur Veröffentlichung

in Printmedien aller Art sowie entsprechender Vervielfältigung

und Verbreitung, das Recht zur Bearbeitung, Umgestaltung

und Übersetzung, das Recht zur Nutzung für eigene

Werbezwecke, das Recht zur elektronischen/digitalen

Verwertung, z. B. Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen

Systemen, zur Veröffentlichung in Datennetzen

sowie Datenträger jedweder Art, wie z. B. die Darstellung

im Rahmen von Internet- und Online-Dienstleistungen,

CD-ROM, CD und DVD und der Datenbanknutzung und das

Recht, die vorgenannten Nutzungsrechte auf Dritte zu

übertragen, d. h. Nachdruckrechte einzuräumen. Eine Haftung

für die Richtigkeit des redaktionellen Contents kann

trotz sorgfältiger Prüfung durch die Redaktion nicht übernommen

werden. Signierte Beiträge stellen nicht unbedingt

die Ansicht der Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte

Manuskripte kann keine Gewähr übernommen

werden. Grundsätzlich dürfen nur Werke eingesandt werden,

über deren Nutzungsrechte der Einsender verfügt,

und die nicht gleichzeitig an anderer Stelle zur Veröffentlichung

eingereicht oder bereits veröffentlicht wurden.

Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen.

Mitglied der Informations-Gemeinschaft

zur Feststellung der Verbreitung von

Werbeträgern e. V. (IVW), Berlin.

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 13


SENSOR+TEST 2016

Lückenlos und hochaufgelöst messen

Strommessung mit Auto-Ranging erreicht 30 Bit Bereichsdynamik

01 Bei einer High Resolution Strom-Messung

kommt ein 2-kanaliges Stand-Alone-Modul

für verteilte Installationen zum Einsatz

Übergänge in einer durchgängigen Messung

lückenlos erfasst werden.

Verstärkung realisiert

als Shunt-Umschaltung

Bei Entwicklung und Test von

Geräten und Komponenten mit

DC oder Batterieversorgung sind

die Untersuchung und Kontrolle

von Betriebsströmen wichtig.

Geht es darum, die von Power-

Management und Sleep-Modi

bestimmten Betriebszustände und

deren Übergänge zu vermessen,

ist man mit einer Bereichsdynamik

konfrontiert, die konventionelle

Messtechnik schnell an ihre Grenzen

bringt. Neue Möglichkeiten

eröffnen Auto-Ranging-Ansätze.

Solche Verfahren werden bei einem

Messmodul eingesetzt, welches

Messdaten über CAN-Bus liefert.

M

oderne Fahrzeuge enthalten eine rasant

ansteigende Zahl elektronischer

Komponenten: von elektrischen Verstell-

Antrieben für Komfortfunktionen über Beleuchtung

und Entertainment-Systeme bis

hin zu Steuergeräten (ECUs) für Antriebskomponenten.

Dabei sind zunehmend

auch die (nur scheinbar) banalsten Funktionen

mit intelligenter und hochkomplexer

Steuerungselektronik ausgestattet. Wie

dieses komplexe System am batteriegespeisten

DC-Bordnetz interagiert, ist ein

wichtiges Thema im Entwicklungsbereich.

Dazu wird im Prüffeld beispielsweise ein

„Brett-Aufbau“ mit allen beteiligten Geräten,

Komponenten und Systemen installiert, um

verschiedene Betriebsszenarien und Abläufe

durchzuspielen. Erfasst man dazu systematisch

die individuellen Betriebsströme,

so wird man schnell mit großen Anforderungen

an die Messbereichs-Dynamik

konfrontiert. Zwischen Leckströmen im

nA-Bereich während eines Sleep-Modus

und dem Wechsel in den Voll-Last Betriebsbereich

liegen mitunter „Welten“ und

trotzdem müssen gerade diese Zustands-

Klassische Messtechnik stößt da an ihre

Grenzen. Hochauflösende ADCs mit zum

Beispiel 24 Bit ermöglichen es mittlerweile

zwar, bereits mit einer festen Dimensionierung

beachtliche Spannen abzudecken,

doch für das beschriebene Szenario sind

Bereichsdynamiken um die 30 Bit gefordert.

Also ist zusätzlich eine angepasste Vorverstärkung

erforderlich. Das ist zunächst keine

Überraschung, doch die Herausforderung

besteht darin, diese Bereichswahl während

der laufenden Messung automatisch in Abhängigkeit

des aktuell gemessenen Stromwertes

vorzunehmen, dessen erwarteten

Ver-lauf man nicht kennt. Zudem darf dieser

Umschaltvorgang keine Rückwirkung auf

den Messkreis bzw. das Messobjekt haben,

denn genau dieser Übergangsbereich soll

mit erfasst und analysiert werden.

Im Gegensatz zur Spannungsmessung

kann bei der Strommessung an einem

Messwiderstand (Shunt) jedoch nicht einfach

dynamisch die Vorverstärkung erhöht

werden: Man würde bei den extrem kleinen

Signalen schlicht im Rauschen „ertrinken“.

Daher muss bei sehr kleinen Strömen die

Verstärkung aus einem angepassten, hochohmigeren

Shunt resultieren, der nennenswerte

Spannungssignale liefern kann. Das

resultiert in der ungleich anspruchsvolleren

Aufgabe, den Shunt während der Messung

umzuschalten, ohne dabei den Stromkreis

zu unterbrechen.

Dazu werden zwei Shunts in Reihe betrieben.

Der hochohmige wird über einen

schnellen Leistungsschalter überbrückt,

sobald ein ansteigender Strom an diesem

einen zu großen Bürden-Spannungsabfall

verursachen würde. Das jeweils relevante

Messsignal wird aus den beiden Messpfaden

dann entsprechend selektiert.

30 dB Bereichsdynamik erreichen

Anhand der konkreten Dimensionierung

wird das zu lösende Dilemma deutlich: Die

Größe des Messwiderstands (Shunt) ist der

14 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


zentrale Parameter beim Schaltungskonzept.

Einerseits muss er groß genug ausfallen,

um signifikante Spannungssignale

zu liefern, welche nicht in Rauschen und

Störgrößen untergehen. Andererseits nimmt

die umgesetzte Verlustleistung mit dem

Strom quadratisch zu und setzt auch bei

ausgefeiltem Wärmemanagement harte

Grenzen. Für einen Arbeitsstrom (Messbereich)

von 50 A kann der Shunt nicht

größer als 2 mΩ gewählt werden, und setzt

dabei bereits 5 W um. Er liefert an dem oberen

Arbeitspunkt dann gerade einmal

100 mV. Das ist eine Größenordnung, die

noch gut beherrscht wird und von einem

24 Bit ADC verarbeitet werden kann (z. B.

mit g = 10 bei einem 1 V ADC).

Will man jedoch mit dieser Konfiguration

gleichzeitig eine Messauflösung von

zum Beispiel 50 nA anstreben, so wird

schnell deutlich, dass hier die Grenzen der

Physik klar überschritten werden. Pegel

von 2 mΩ × 50 nA = 0.1 nV haben keine

Chance, sich u. a. gegenüber Rauschen

und parasitären Thermo-spannungen

durchzusetzen, selbst wenn man sie mit

einer zusätzlichen Verstärkung von z. B.

Faktor 1 000 auf 0.1 µV „aufblasen“ würde.

Die „Vorverstärkung“ muss also aus dem

Shunt selbst generiert werden. Dieser

zweite serielle Shunt ist mit 2 Ω um einen

Faktor 1 000 hochohmiger („Shunt-Verstärkung“),

aber nur bei kleinen Strömen aktiv.

Sobald höhere Arbeitsströme (> 100 mA)

ihn überlasten könnten, wird er dynamisch

mit einem „Bypass“ überbrückt. So

lässt sich eine Gesamt-Bereichsdynamik

von ca. 30 Bit erreichen, also ein Verhältnis

von maximalem Messbereich zu minimaler

Auflösung von 1: 1 Mrd. (10^9).

Auf diesem Konzept basiert das Cansas-

IHR Messmodul von Imc: Es stellt auf einer

Moduleinheit zwei galvanisch isolierte

Auto-Ranging-Messpfade zur Strommessung

an Lasten bereit, die mit bis zu 18 V

DC versorgt werden. Die Isolation erlaubt

es dabei, die Messstelle an beliebiger Stelle

zu platzieren: Hin- oder Rückleiter, Teiloder

Gesamtströme.

Schnelle elektronische Sicherungen auf

FET-Basis trennen bei Überlast sicher und

reversibel den Prüfkreis und ein weiterer

optionaler Schalter lässt es zu, ein zusätzliches

externes Labor-Messgerät in den

Kreis einzuschleifen.

Messdaten aufzeichnen

und auswerten

Die Spannungen an beiden Shunts werden

mit 30 kSps und 24 Bit digitalisiert sowie

von einem Prozessor automatisch selektiert,

skaliert und kalibriert. Die Ausgabe

erfolgt über den CAN-Bus mit wählbaren

Datenraten zwischen 1 Hz und 1 kHz. Ausgangsgrößen

sind neben den Auto-skalierten

Mittelwerten auch Min- und Max-Werte

über das gewählte Ausgabe-Intervall. Diese

werden auf Basis der internen 30 kHz Datenrate

ermittelt.

Diese Module können in ein spezielles

19"-Rack eingeschoben werden, dessen

Backplane mit mehreren Optionen zur

Hochstrom-Kontaktierung der Prüflinge

vorbereitet ist (Push-In oder gelötet). Damit

lassen sich flexibel auch umfangreiche

Prüffelder instrumentieren und die erfassten

Messdaten mit beliebigen CAN-basierten

Datenloggern oder Applikationssystemen

aufzeichnen und auswerten.

Neben dieser Rack-Lösung für Prüfstands-

Anwendungen ist auch eine Version im

eigenständigen Alu-Profilgehäuse verfügbar.

So lassen sich räumlich verteilte Anwendungen

realisieren oder auch mobile

Fahrversuche ausrüsten.

www.imc-berlin.de

Klein.

Robust.

Präzise.

Magnetoresistive Sensoren

Zum berührungslosen Messen von Weg,

Winkel, Position, Strom oder Magnetfeld.

Zuverlässig und flexibel einsetzbar, vor

allem unter extremen Bedingungen.

Curiosity auf dem Mars.

Sensoren von Sensitec mit an Bord.

Sensor + Test, 5 - 355

PCIM, 6 - 106

10. - 12. Mai 2016 in Nürnberg

02 Veränderungen der Arbeitsbereiche und Bereichsdynamik bei einer Verstärkung

durch einen angepassten Shunt

Sensitec GmbH

Georg-Ohm-Str. 11 · 35633 Lahnau

Tel.: +49 6441 97 88-0

Fax: +49 6441 97 88-17

E-Mail: sensitec@sensitec.com

www.sensitec.com


SENSOR+TEST 2016

Genau auf den Punkt

Infrarot-Temperatursensoren erlauben spezifische Design-in-Lösungen

für komplexe Thermomanagement-Aufgaben

finden sich zum Beispiel im Innern von

Druck maschinen, Kunststoffmaschinen

oder im medizinischen Gerätebau. Unberührt

vom Grad der Miniaturisierung sind

bei diesen Sensoren von Exergen Global

Eigenschaften wie Wiederholgenauigkeit

(± 0,01 °C), Messgenauigkeit (± 1 %) und

Ansprechzeit (50 ms) bei Einsatztemperaturen

zwischen - 17 und + 524 °C.

Um die jeweils bestmögliche Lösung für

IR-Temperaturmessungen bei komplexen

Produktionsprozessen quer durch alle Industriebranchen

zu realisieren, hat Dr.

Francesco Pompei, Gründer von Exergen,

eine Methode mit der Bezeichnung Sensoranics

(Sensors+Mechanics) entwickelt. Es

geht dabei um eine strukturierte Zusammenführung

von Wissen und Fähigkeiten

des Sensor-Herstellers mit dem spezifischen

Fachwissen der Kunden im OEM-Bereich.

Bart van Liempd

Infrarot-Temperatursensoren

übernehmen in der medizinischen

Gerätetechnik, bei Laboruntersuchungen

oder in der Luft- und

Raumfahrt wichtige Aufgaben.

Hier müssen sie die Temperatur

überwachen und exakt bestimmen,

damit Patienten keinen Schaden

nehmen und die Untersuchungsergebnisse

zuverlässig sind.

Sogenannte anlagenintegrierte

IR-Sensoren meistern diese

Herausforderungen mit Bravour.

Bart van Liempd ist Geschäftsführer der Exergen

Global BV, Industrial OEM Sales in Veghel,

Niederlande

Konventionelle Infrarot-Messgeräte arbeiten

mit interner Signalverarbeitung

und externer Stromversorgung. Sie liefern

das Abbild der Messgröße Temperatur

meist als standardisiertes Spannungs- oder

Stromsignal. Das Ausgangssignal von Infrarot-Thermoelementen

beruht auf dem Seebeck-Effekt.

Sie benötigen wenig Bauraum,

arbeiten ohne Hilfsenergie, die Signalverarbeitung

erfolgt extern und sie lassen sich in

komplexe Messanordnungen kompakter

Geräte oder Maschinen hineinkonstruieren.

Der Gewinn: stabilere Prozesse, höherer

Durchsatz, enger tolerierte Produktqualität.

Thermomanagement-Aufgaben

auf kleinstem Raum lösen

Durch den Verzicht auf die Integration von

Elektronik lässt sich ein Infrarotsensor vom

Typ Micro IRt/c mit 19 mm Länge und

6,4 mm Durchmesser aufbauen. Damit ist

dieser Typ zwar zurzeit weltweit der kleinste

Sensor, der dieses Messprinzip nutzt, der

Vorteil liegt aber in den daraus resultierenden

Möglichkeiten zur Lösung komplexer

Thermomanagement-Aufgaben auf kleinstem

Raum. Typische Herausforderungen

Kontinuierliche Überwachung

der Hauttemperatur

Bei operativen Eingriffen lässt sich Weichgewebe

durch Bestrahlung mit Mikrowellen

abtragen. Um die exakte Platzierung der

Sonde zu sichern und gleichzeitig die Applikationssonde

zu kühlen, ist bei jeder

Behandlung die Verfügbarkeit von Kohlendioxid

essenziel. Allerdings ist eine im OP-

Alltag praxistaugliche Überwachung der

austauschbaren Kohlendioxid-Tanks nicht

einfach. Zum Einsatz kam hier der IR-Temperatursensor

vom Typ Micro IRt/c.SV mit

seitlichem Eintrittsfenster, der vertikal in

der engen Anordnung untergebracht werden

konnte. Das berührungslose Verfahren

verhindert Fehljustierungen des Sensors

bei einem Wechsel der CO 2

-Zylinder.

Bei einer anderen Entwicklung für das

Segment medizinische Gerätetechnik standen

zwei sich widersprechende Forderungen

im Raum: Reduktion der Behandlungsdauer

bei gleichzeitiger Verbesserung der

Behandlungsergebnisse. Es geht dabei um

die lokale Applikation einer Kombination

aus Infrarot-Strahlung, Vakuum und Hochfrequenzbestrahlung,

um die subepidermalen

Hautschichten zu erwärmen. Das

verbessert die Zirkulation, stimuliert die

Lymphdrainage, steigert die Fibroblasten-

Aktivität und erneuert die extrazelluläre

Matrixschicht. Alles zusammen bewirkt eine

festere und straffere Haut. Um die kosmetische

Behandlung zu beschleunigen, soll die

Haut schneller aufgewärmt werden, allerdings

verbunden mit dem Risiko, die Haut

16 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


zu überhitzen und die Patienten zu verletzen.

Als Lösung stellte sich die Integration eines

berührungslos arbeitenden Temperatursensors

direkt im Applikator heraus. Ohne

den Behandlungsablauf zu stören, überwacht

der Sensor kontinuierlich die Hauttemperatur

des Patienten. Unter diesen beengten

und von Störstrahlung überfluteten

Verhältnissen kam der Typ Micro IRt/C in

der Bauform CG1 zum Einsatz. Exergen hatte

zuvor ein nicht-invasives Thermometer

zur Messung der Körpertemperatur entwickelt,

das nachweislich so genau arbeitet

wie konventionelle Fieberthermometer.

Temperatur von Laborproben

präzise bestimmen

In der Bio-Pharmazie, forensischen Medizin

und klinischen Diagnostik sind für Laboruntersuchungen

heutzutage automatisierte

Geräte verbreitet. Übliche Verfahren zur

Bestimmung der Konzentration einer definierten

Substanz auf Mikrotiterplatten sind

sehr temperaturempfindlich und erfordern

die Überwachung und Regelung der Temperatur

während der Untersuchungen. Dabei

hat die exakte Bestimmung der Temperatur

jeder einzelnen Probe bzw. jeder Kavität auf

der Platte Vorteile gegenüber einer indirekten

Messung der Umgebungstemperatur

– also eine typische Aufgabe für berührungslos

arbeitende Temperatursensoren.

Die Lösung sieht die Platzierung eines

IR-Temperatursensors vom Typ IRt/c im

Lesegerät in einer Weise vor, dass die Temperatur

jeder einzelnen Kavität mit einer

Genauigkeit bis zu ± 0,1 K erfasst wird. Sogar

Temperaturgradienten innerhalb der Mikrotiterplatten

können erkannt werden. Der

Sensor beobachtet die lokale Temperatur,

erkennt Abweichungen von der Soll-Temperatur

und ermöglicht so die Anwendung

einer Korrekturformel, um genauere und

wesentlich zuverlässigere Untersuchungsergebnisse

zu erhalten. So wird die Leistungsfähigkeit

des Gesamtsystems bei anspruchsvollen

Forschungsaufgaben oder in der

Diagnostik entscheidend verbessert.

Strahlungsthermometer

für die Luft- und Raumfahrt

Die Spannweite für den Einsatz der berührungslos

arbeitenden IR-Thermoelemente

reicht bis in die Luft- und Raumfahrt und

führte jüngst zur Verleihung des NASA-

Patent Award für eine neue Art von Pyrome-

ter, dessen Funktion auf einem Micro IRt/c

Sensor von Exergen beruht. Das Pyrometer

hat die Aufgabe, in Abhängigkeit von der

Stromstärke die Temperatur des Glühdrahtes

im Innern einer Sprengkapsel zur Entriegelung

von Bolzen zu messen.

Messtechnisch ist das eine Herausforderung,

denn die Glühdrähte sind mit ca.

50 µm Durchmesser extrem dünn. Herkömmliche

Zweifarben-Pyrometer können solche

Ziele zwar auflösen, wegen der geringen

Strahlungsausbeute von 50 µm dicken Glühdrähten

Temperaturen unter 700 °C aber

nicht zuverlässig messen. Dem Erfinder

Dr. Alex Stein von Harmon Sensors gelang

es, den Micro IRt/c an die sehr begrenzten

räumlichen Verhältnisse der Sprengkapsel

so zu adaptieren, dass bereits ab 300 °C

zuverlässige Messsignale zur Verfügung

stehen.

Fotos: Fotolia, Exergen Global

www.exergenglobal.com

Ein in das Kühlsystem integrierter Temperatursensor

sorgt für Sicherheit und Effizienz bei

Ablationseingriffen im medizinischen Bereich

CAUTION

HOT

Unsere neuen portablen

Pyrometer

Bild: Shutterstock.de/Bondgrunge

Besuchen Sie

uns auf der

Sensor +Test!

10.-12.05.2016

Halle 5, Stand 5-338

DIAS: Entwicklung,

Fertigung, Vertrieb und

Service aus einer Hand

www.dias-infrared.de


SENSOR+TEST 2016

Wassergehalt vs. Wasseraktivität

Welche Methode eignet sich am besten für die Feuchtemessung in Öl?

Milica Ristic

Wasser ist einer der gefährlichsten Verunreiniger in Industrieölen.

Deshalb muss der Feuchtegehalt im Öl sorgfältig überwacht

werden, um Störungen und ungeplante Stillstandzeiten zu

vermeiden. Geschieht dies nicht, kann ein erhöhter Feuchtegehalt

die Leistungseigenschaften des Öls beinträchtigen und Probleme wie

Korrosion, Kavitation, Verlust der Schmierwirkung oder Minderung

der Isolationsfähigkeit verursachen.

Die maximale Menge an gelöstem Wasser

im Öl wird als Sättigungspunkt bezeichnet,

der in erster Linie von der Öltemperatur

abhängt, aber auch von den chemischen

Eigenschaften, die sich im Laufe der Betriebszeit

verändern. Die herkömmliche

Maßeinheit für den Feuchtegehalt in Öl ist

der Wassergehalt (x), angegeben in parts

per million (ppm).

In den vergangenen Jahren hat die Entwicklung

hochwertiger kapazitiver Dünnschichtsensoren

die direkte Messung der

Wasseraktivität (aw) möglich gemacht. Diese

Messgröße beschreibt das Verhältnis von

tatsächlicher Menge zur maximalen Menge

an gelöstem Wasser (Sättigungspunkt des

Öls) bei einer bestimmten Temperatur (T).

Die aw-Werte bewegen sich zwischen 0 in

völlig trockenem Öl und 1 in voll gesättigtem

Öl und werden manchmal als Sättigung

in Prozent (% S) angegeben, die zwischen

0 und 100 % liegt.

Die Sicherheitsspanne ermitteln

Der Wassergehalt (x) ist ein absoluter Wert,

unabhängig von der Öltemperatur. Als solcher

gibt er keinen Aufschluss über die

Sicherheitsspanne, dass heißt wie weit das

Öl vom Sättigungspunkt entfernt ist. Die

Sicherheitsspanne kann errechnet werden,

wenn die Sättigungskurve des verwendeten

Öls bekannt ist, was in der Praxis nicht

immer der Fall ist. Noch dazu verändert sich

die Sättigungskurve durch die Alterungseffekte

des Öls.

Ein und derselbe Wassergehalt in einem

bestimmten Öl kann auf trockenes Öl bei einer

hohen Temperatur oder auf sehr feuchtes

Öl bei einer niedrigen Temperatur verwei-

sen. Bei 80 °C kann das Öl mit x = 2 000 ppm

immer noch ungefähr 4 400 ppm Wasser

aufnehmen, wobei es sich bei 40 °C sehr

nahe der Sättigung befindet.

Unabhängig von der Öltemperatur oder

-type verweist aw direkt auf die Sicherheitsspanne.

Der aw-Wert ändert sich mit der

Temperatur und ist unabhängig von den

Alterungseffekten des Öls. Wenn die Öltemperatur

sinkt, steigt aw und weist darauf

hin, dass sich das Öl der Sättigung nähert.

Bei 80 °C ist aw = 0,31. Somit ist das Öl weit

von der Sättigung entfernt, mit einer

Sicherheitsspanne von 0,69. Ist hingegen

bei 40 °C der aw-Wert gestiegen

auf aw = 0,84, beträgt die Sicherheitsspanne

nur noch 0,16.

DI Milica Ristic ist Produktmanagerin bei der

E+E Elektronik Ges.m.b.H. in Engerwitzdorf in

Österreich

01 Die Feuchte in Öl

Messumformer ermöglichen

eine exakte Messung der

Ölfeuchte vor Ort

18 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


02 Abhängigkeit von x, aw und der

Sättigungskurve von der Temperatur

Offline- und Online-

Messung in der Praxis

Die herkömmliche Methode der Wassergehaltsmessung

ist die Karl-Fischer-Titration

(KFT). Dies ist eine off-line Labormethode,

die an einer Ölprobe durchgeführt wird. Sie

kann sowohl bei gelöstem Wasser als auch

bei abgeschiedenem Wasser (Öl jenseits

des Sättigungspunkts) angewendet werden.

„Entscheidung zwischen

in-line und stichprobenbasierter

Messmethode“

Trotz der vorherrschenden Meinung, dass

das KFT-Verfahren genauer sei als andere

Methoden, kann die Untersuchung derselben

Ölprobe in verschiedenen Laboren

zu unterschiedlichen Testergebnissen

führen [1].

Die KFT ist jedoch relativ kostenintensiv

und erfordert eine lange Durchlaufzeit. Der

gravierendste Nachteil im Hinblick auf die

vorbeugende Wartung ist die fehlende

Information über den aktuellen Ölzustand

(mögliches Eindringen von Feuchtigkeit).

Die sichere Methode für den Schutz von

Anlagen und die Planung einer zustandsorientierten

Instandhaltung ist eine Messung

vor Ort. Diese kann kontinuierlich erfolgen,

mit einem in-line installierten Messumformer.

Für weniger kritische Anwendungen

kann eine regelmäßige Messung mit einem

Handmessgerät eine Alternative sein. Die

Messgeräte des österreichischen Sensorherstellers

E+E Elektronik messen aw und T

direkt und berechnen daraus x. Neben analogen

und digitalen Ausgängen für aw, x

und T verfügen die Messumformer auch

über Display- und Alarmausgangsoptionen.

Die richtige Wahl treffen

Die Entscheidung zwischen in-line und

stichprobenbasierten Messmethoden sollte

aufgrund der möglichen Auswirkungen

eines erhöhten Feuchtegehalts im Öl auf

Anlagen und Prozesse getroffen werden.

Für kritische Anwendungen ist die kontinuierliche

in-line Überwachung die richtige

Wahl. Maximale Sicherheit kann durch

die Überwachung von aw, x oder den beiden

Werten und durch das Setzen von awbasierten

Alarmschwellen erreicht werden.

Für weniger kritische Anwendungen kann

die regelmäßige Überwachung derselben

Parameter mit einem Handmessgerät ausreichen.

Literaturnachweis:

[1] M.Koch et. al, „Reliability and Improvements

of Water Titration by the Karl Fischer Technique“

www.epluse.com


SENSOR+TEST 2016

Nah an der Wirklichkeit

Mit optischer Multisensorik dynamisches

Betriebsverhalten untersuchen

Jörg Sauer

Wenn Schwingungen unter

Betriebsbedingungen gemessen

werden sollen, sind die Anforderungen

an die Messsysteme

besonders hoch. Abhilfe schafft

hier die optische Multisensorik. Mit

ihr lassen sich auch unter schwierigen

Bedingungen unwiederbringliche

Momente berührungslos und

flächenhaft erfassen. Zudem ermöglicht

das laserbasierte System mit

48 individuell einstellbaren faseroptischen

Sensoren eine synchrone

Messung aus allen Perspektiven.

Jörg Sauer, Redaktionsbüro Stutensee

Zuverlässigkeit und eine einfache Handhabung

gelten als übliche Erwartungshaltung

an gute Produkte, ob nun beim

Anlagenbau oder für Alltagsgegenstände.

Bei Letzteren ist die akustische und haptische

Rückmeldung für die Qualitätsanmutung

oft genauso wichtig wie das Design.

Geräusche verraten dem Nutzer: Das ist

gute oder eben schlechte Qualität.

Die Betrachtung des NVH-Designs – das

abgestimmte und optimierte Schwingungsund

Akustikverhalten bereits im Entwicklungsprozess

– ist deshalb essentiell. Natürlich

ist das Herstellen der eigentlichen

Funktion, z. B. eines Stellantriebs, der erste

Schritt. Das Drehmoment muss stimmen,

die Zyklenzahl sowie die Geschwindigkeit

müssen erreicht werden und die Herstellkosten

müssen im Rahmen bleiben. Was

aber, wenn diese Funktion nur unter Quietschen

und pfeifenden Getrieberädern erreicht

wird?

Von Funktion zu

wahrgenommener Qualität

Also ist neben der mechanischen auch die

akustische Funktion herzustellen. Akus-

tisch optimiert heißt: Mechanische Energie

regt eine Komponente zum Schwingen an.

Passt die Anregung zu einer Eigenschwingung,

bildet sich die Schwingform aus. Passen

Schwingform, Dämpfung, Geometrie

und Abstrahlgrad zusammen, wird über

diese Fläche Luftschall abgestrahlt. Der

NVH-Ingenieur muss nur verhindern, dass

eine Schwingform angeregt wird, also bestimmte

Frequenzen nicht übertragen werden,

oder die mechanische Energie klein

genug ist, um nichts übermäßig anzuregen.

Damit spaltet sich die Aufgabenstellung:

1. Wie verhält sich die Struktur hinsichtlich

Resonanzstellen u. Schallabstrahlung?

2.a. Wie kann die Anregungsenergie so

minimiert oder im Frequenzspektrum verteilt

werden, dass die in Aufgabe 1 gefundenen

kritischen Resonanzen nicht angeregt

werden?

2.b. Wie kann auch im späteren Produktionsprozess

sichergestellt werden, dass die

in 2.a. optimierten Parameter eingehalten

werden?

Diese akustische Optimierung muss in

den Produktentwicklungsprozess eingebettet

sein. Wenn erst nach abgeschlossener

Entwicklung festgestellt wird, dass das Betriebsgeräusch

inakzeptabel ist, beginnt das

Troubleshooting mit Iterationsschleifen,

die die Projektlaufzeit und -kosten aus dem

Ruder laufen lassen.

Grundlegende Eigenschaften

finden

Der Stellantrieb ist eingebaut in eine Struktur,

verbunden mit dem Bauteil, dessen

Stellung er verändern soll, sowie über Kabel

mit anderen Strukturen. Im Fall 1 kommt

der klassische Ansatz der Modalanalyse

zum Einsatz. Nicht der Stellantrieb regt die

Struktur mechanisch an, sondern ein stationäres,

künstliches Signal, das alle möglichen

Frequenzen enthält (Shaker, Hammer). Die

gemessenen Übertragungsfunktionen an

verschiedenen Stellen zeigen die Resonanzstellen

(die Frequenz) und die Schwingformen

(die örtliche Verteilung).

Auf Basis der Messungen wäre es möglich

vorherzusagen, welche Schallabstrahlung

ein bestimmter Betriebszustand unseres

Stellantriebs verursacht. Das entsprechende

Simulationsmodell muss jedoch genau

validiert werden. Diese Validierung ist eine

Kalibration gegen den entsprechenden

Realtest. Akustische Modelle benötigen

viele räumliche Stützstellen und damit viele

Mess-punkte zur fundierten Validierung.

Um eine hohe räumliche Auflösung zu

erreichen, werden scannende Laser-Dopp-

20 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


SENSOR+TEST 2016

ler-Vibrometer eingesetzt, die als optisches

Verfahren mit softwaregesteuerten „virtuellen“

Sensoren einen Laserstrahl einsetzen.

So sind beliebig viele Messpunkte

möglich. Voraussetzung ist allerdings der

erwähnte stationäre Zustand der Schwingungsanregung.

Das Betriebsverhalten verstehen

In Fall 2 a kommt eine Kombination zum

Einsatz: Die Eigenschaften der Struktur

werden wie in Fall 2 ermittelt. Die dynamischen

Eigenschaften unter Betriebsbedingungen

erschließen sich nicht direkt. Am

Beispiel des Stellantriebs sind die Eigenschaften

instationär, die Lasten ändern sich

über den Verstellweg und die Erwärmung

des Antriebs führt zu einer Veränderung

des Schwingungsverlaufs.

Damit bedarf das Überprüfen von Vorhersagen

durch Simulation anderer messtechnischer

Ansätze: Der zeitliche und örtliche

Verlauf des Anregungsspektrums

muss aufgezeichnet und die kritischen

Stellen im Detail untersucht werden. Hier

kommt der Ansatz der optischen Multisensorik

zum Tragen. Da sich die Eigenschaften

des Prüflings ändern, müssen die Messdaten

synchron an allen Stellen aufgenommen

werden. Als Vertreter einer optischen

Multisensoriklösung kommt ein Polytec

Multipoint Vibrometer MPV-800 zum Einsatz.

Es erlaubt die rückwirkungsfreie Messung

der Schwingungen an bis zu 48 Stellen

gleichzeitig.

Die Schwingdaten werden zusammen

mit der aktuellen Drehzahl und weiteren

bestimmenden Parametern aufgenommen.

Anhand einer Ordnungsanalyse werden

kritische Betriebszustände bestimmt, wobei

die jeweiligen Betriebsschwingformen diese

aufschlussreich visualisieren. Nicht jede

Betriebsschwingform mit hohen Amplituden

aber führt zur Schallabstrahlung.

Deshalb sind parallele Messungen mit

Mikro phonen oder Schallintensitätssonden

nötig, um das Schallfeld zu charakterisieren

und in der Optimierung eine Baseline zu

definieren. Damit stehen die Eingangsdaten

für eine Antriebsoptimierung zur

Verfügung und das Berechnungsmodell

kann abgeglichen werden.

Die Brücke von Forschung und

Entwicklung zur Produktion

Die Messdaten haben noch einen weiteren

Nutzen: Für die Qualitätskontrolle in der

Fertigung des Antriebs sind bereits die kritischen

Stellen bekannt, anhand derer ein

Zielkorridor für die maximale Oberflächenschnelle

an kritischen Punkten festgelegt

werden kann. In der Produktion können

Montagefehler, Werkzeugfehler oder mangelhafte

Zulieferteile dazu führen, dass der

Zielkorridor verlassen wird. Qualifizierte

Zulieferer etablieren deshalb eine 100 %-

Prüfung, die eine Aussage über Chargenqualität

und Veränderung der Parameter

zulassen und als Steuergrößen in die Produktion

mit einfließen. Auch hier sind optische

Sensoren auf dem Vormarsch, da sie

zwei Eigenschaften in den QS-Prozess einbringen:

Reproduzierbarkeit und damit

reduzierter Pseudoausschuss sowie Vermeiden

von Prüfmittelzustellung und damit

Verschleiß.

Zur Reproduzierbarkeit: Körperschallsignale

an kleinen Bauteilen werden mit

dem gleichen Laser-Doppler-Verfahren gemessen,

das auch das Multipoint Vibrometer

zugrunde legt. Eine Ankopplung entfällt,

denn ein oder mehrere Laser prüfen die

Testpunkte berührungslos. So entfallen störende

Koppelresonanzen Sensor-Prüfling/

Prüfhalterung, die sonst Unsicherheit in

den Prozess bringen. Diese Unsicherheit

muss aber bei der Festlegung von Parametergrenzen

berücksichtigt werden, was dazu

führt, dass Teile, die in Ordnung wären, ausgeschleust

werden müssen. Dieser Pseu -

doausschuss kann mit oben genannten

Verfahren verhindert werden. Die Total-

Cost-of-Ownership (TCO) der Prüfanlage

sinken entsprechend dem vermiedenen

Pseudoausschuss.

Verbunden mit obigem Kostenvorteil ist

auch das Vermeiden der Prüfmittelzustellung.

Schwingungen können berührend

nur gemessen werden, indem ein Sensor an

den Prüfling oder eine Halterung herangefahren

und angepresst wird. Die Zustellmechanik

verursacht Investitionskosten

und regelmäßige Wartung, um den Verschleißvorrat

bis zur nächsten geplanten

Wartung ausreichend groß zu halten. Mit

Laserschwingungsmessung lässt sich dieser

TCO-Beitrag vermeiden.

Optische Sensoren im QS-Prozess haben

den Ruf, mit hohen Kosten verbunden zu

sein. Das trifft auf die Investitionskosten

sicher zu. Betriebswirtschaftlich sieht das

aber anders aus. Werden die TCO betrachtet,

stehen vermiedener Pseudoausschuss,

vermiedener Verschleiß von kontaktierenden

Sensoren sowie eingesparte Wartung

mechanischer Verschleißteile auf der

Haben-Seite.

Fotos: Aufmacher + 01 Polytec, 02 Wilo

www.polytec.de

01 Die Multisensorik dient der Charakterisierung instationärer

Prozesse, so z.B. von Kleinantrieben

02 Produktiv: Der halbautomatisierte Prüfstand zur 100 %-Kontrolle

von Heizungspumpen mit zwei Laservibrometern

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 21


SENSOR+TEST 2016

Empfindliche Fühler

Sensoren mit sehr hoher Detektivität ermöglichen

Messung minimaler Strahlungsenergien

01 Die pyrolektrischen Infrarotsensoren

sind unter anderem für den Einsatz in der

berührungslosen Temperaturmessung,

Gasanalytik und Spektroskopie konzipiert

Infrarotsensoren sind mit ihrer

Erfassung von physikalischen oder

chemischen Eigenschaften wie

Temperatur, Feuchtigkeit, Druck,

Helligkeit, Beschleunigung oder

pH-Wert aus der Industrie nicht

mehr wegzudenken. So basiert

die moderne Messtechnik z. B. im

Bereich Umwelt auf der Erfassung

dieser Eigenschaften und Informationen

mit Sensoren und deren

Umwandlung und Verarbeitung

in elektrische Signale.

Pyroelektrische Infrarotsensoren und Arrays

werden bei Dias Infrared auf Basis

des bewährten Pyroelektrikums Lithiumtantalat

konzipiert und finden hauptsächlich

in der berührungslosen Temperaturmessung

und Branchen wie zum Beispiel

der Gasanalytik, Spektroskopie und Sicherheitstechnik

Anwendung.

Seit mehr als zwei Jahrzehnten ist das Dresdener

Unternehmen in der Forschung und

Entwicklung der hochwertigen Sensoren

mit sehr hoher Detektivität von 109 cm

Hz1/2 W-1 tätig. Durch die Verwendung

sehr dünner LiTaO3-Sensorchips wird diese

hohe Nachweisempfindlichkeit erreicht. Mit

der modernen Ionenstrahlätztechnologie

verfügen die Sensoren der Pyrosens-Typenreihe

über ein überdurchschnittliches

Signal-Rausch-Verhältnis. Das heißt, dass

Information sicher aus dem Signal extrahiert

werden können, da sich das Nutzsignal

deutlich vom Hintergrundrauschen abhebt.

Leckage frühzeitig lokalisieren

Diese hohe Qualität der Sensoren ist insbesondere

für die sichere und anspruchsvolle

Anwendung in der Gassensorik und Spek

trometrie Voraussetzung. Vor allem in der

Spektrometrie ist die exakte Zerlegung der

Strahlung nach bestimmten Eigenschaft

wie Energie, Wellenlänge, Masse, Absorption

für die Intensitätsverteilung besonders

wichtig. So kann beispielsweise bei Untersuchungen

in der Lebensmittelindustrie

festgestellt werden, ob ein bestimmter Stoff

im Lebensmittel enthalten ist und in welcher

Konzentration.

Bei Spezialanwendungen in der Temperaturmessung,

Lasercharakterisierung, Flammendetektion

sowie in der Medizin-, Sicherheits-

und Umweltmesstechnik sind die

Langzeitstabilität und höchste Empfindlichkeit

wichtige Kriterien. In Großkühlgeräten

kann mittels moderner Sensortechnik

z. B. bei Temperaturabfall ein Leck im Kühlkreislauf

gefunden und so weiteres Austreten

von Kühlflüssigkeit verhindert werden. In

der Prozessautomation und -Überwachung

sowie Qualitätssicherung in allen Industriezweigen

finden Sensoren breite Verwendung.

Dazu bietet Dias verschiedene pyroelektrische

Infrarotsensoren und Arrays von pyroelektrischen

Einelement- und Mehrkanal-

Sensoren und pyroelektrischen linearen

Arrays.

Kürzeste Laserimpulse

detektieren

Obwohl die Typenreihe Pyrosens für den

Spektralbereich zwischen 1,5 und 30 µm

optimiert ist, können diese pyroelektrischen

Sensoren aufgrund des physikalischen

Wirkprinzips Strahlung in einem sehr weiten

Wellenlängenspektrum von etwa 100 nm

(UV) bis über 1 mm (Terahertzwellen) detektieren

und das ohne jegliche Kühlung. Die

22 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


www.InfraTec.de

Sensoren werden typabhängig über den

gesamten Bereich mit verschiedenen angepassten

Absorbern und nahezu allen am

Markt verfügbaren Strahlungsfiltern mit

Dicken zwischen 0,4 und 1,5 mm ausgestattet.

Je nach Kundenpräferenz sind sowohl

Spannungsbetrieb mit integriertem jFET

und Hochohm-Gatewiderstand in Sourcefolger-Schaltung

als auch Strombetrieb mit

integriertem Operationsverstärker und

Feedback-Widerstand/Kondensator verfügbar.

Für die meisten Sensortypen wird eine

Variante mit thermischer Kompensation

angeboten.

Die höchste Detektivität erreichen die

Sensoren der Pyrosens-Familie im Frequenzbereich

zwischen 2 und 20 Hz, sie

können jedoch für spezielle Anwendungen

auch bis zu Modulationsfrequenzen von

1 Hz eingesetzt werden. Selbst kürzeste

Laserimpulse im µs- und ns-Bereich können

noch detektiert werden.

Die Auswahl des geeigneten Sensortyps

wird für den Anwender durch einen weiten

Bereich möglicher Sensorflächen vereinfacht.

Dieser reicht beim Einelementsensor

von 0,2 bis 64 mm².

Kleinste Strahlungsenergien

ermitteln

Die LiTaO3-Sensorchips werden teilweise in

einem aufwändigen Ionenstrahl-Ätzverfahren

auf 5 µm noch weiter abgedünnt und

danach mit für verschiedene Anwendungen

optimierten, dünnen Absorberschichten

versehen. Damit bieten sie sich für den

Einsatz in hochempfindlichen NDIR-Gasspektrometern

(Ein-/Mehrkanalsensoren)

an und ermöglichen sogar die Konstruktion

vergleichsweise kompakter FTIR- und

ATR-Infrarotspektrometer (lineare Arrays).

Die Pyrosens-Typenreihe der linearen

Arrays mit 128, 256 oder 510 in einer Reihe

angeordneten Pixeln wurde durch Varianten

mit bis zum Faktor 16 höherer Empfindlichkeit

erweitert. Diese Arrays sind speziell

für die Messung kleinster Strahlung senergien

in der Spektroskopie entwickelt worden

und machen für diese Anwendungsfälle

einen höheren Dynamik bereich verfügbar.

Für alle linearen Arrays der Pyrosens-

Baureihe steht ein Evaluation-Kit zur Verfügung,

das dem Anwender den unkomplizierten

Betrieb der genannten Arrays

am USB-Anschluss eines Windows-Computers

ermöglichen soll. Die überarbeitete

Software gestattet neben der Synchronisation

mit weiteren Komponenten, z. B. zur

Strahlungsmodulation, und der Wahl der

Auslesegeschwindigkeit im Bereich zwischen

1 und 80 Zeilen/s auch das Speichern

der Messdaten zur späteren Analyse.

Die Fertigung der Sensoren erfolgt nach

hohen Qualitätsstandards ausnahmslos

am Firmenstandort in Dresden. Mit einer

flexiblen Technologie können sowohl

kleine Stückzahlen als auch Sonderkonstruktionen

realisiert werden. Daneben

steht mit mehr als 60 Ein- und Mehrkanalsensor

typen sowie mehr als zehn

verschiedenen linearen Arrays ein umfangreiches

Standard-Typenspektrum zur

Verfügung.

www.dias-infrared.de

Detektorformate bis zu (1.280 × 1.024) IR-Pixel

Automatisierte

Thermografie-Lösungen

Profitieren Sie von

unserem Know-how

High-Speed-Thermografiekameras im

MegaPixel-Format

Modulare High-End-, Profi- und Universalkameras

für maximale Flexibilität

Automatisierte Mess- und Prüfsysteme

aus Deutschland basierend auf 25 Jahren

Erfahrung

Einfache Integration in Ihre aktuelle Systemumgebung

dank individuell angepasster

Softwarewerkzeuge

Umfassender Service von der kompetenten

Beratung bis hin zur Wartung vor Ort

3,1

MegaPixel

10

GigE IP67 Trigger


SENSOR+TEST 2016

Maschinen-Defizite

in Windeseile aufspüren

Miniatur-Datenlogger erfassen „Schwingungs-Fingerabdrücke“ aller Art

Ausfallzeiten „im Feld“ oder Produktions-

Stillstände zu vermeiden. Das Erfassen charakteristischer

Schwingungs-Parameter an

allen bewegten Maschinenelementen und

Antriebssystemen ist letztlich heutzutage

ein absolutes Muss.

Die charakteristischen Schwingungsbzw.

Vibrations- oder Stoß-Parameter werden

idealerweise ohne relevante mechanische

Zusatzbelastung erfasst. Das bedeutet,

dass der Sensor bzw. das die mechanischen

Parameter aufzeichnende und speichernde

Element sehr klein und leicht sein sollte, um

eine Verfälschung der erfassten Schwingungs-Parameter

(sogenannte Artefakte) zu

vermeiden. Gleichermaßen bedeutsam ist

aber auch eine entsprechende Auswerte-

Software, die rasch und übersichtlich die

gewünschten Fehlerdiagnosen liefert und so

die Grundlage für eine präzise und zeitgerechte

Korrektur von Problemen darstellt.

Uwe Seifert

Fertigungs-, Bearbeitungs- oder

Transport-Maschinen nutzen eine

aufwändig geregelte Antriebstechnik,

um Linear-Bewegungen

in drei Raumachsen beziehungsweise

Rotations-Bewegungen

präzise und mit hohem Wirkungsgrad

zu erzeugen. Die entstehenden,

charakteristischen Schwingungsoder

Vibrationsmuster lassen

sich nutzen, um die gesamte

Antriebstechnik zu überwachen

und zu optimieren. Miniatur-

Datenlogger leisten dabei eine

wesentliche Hilfestellung.

Uwe Seifert, Entwicklungsleiter bei der

MSR Electronics GmbH in Seuzach, Schweiz

Seit langer Zeit versucht man schon, auf

zeitsparende, kostengünstige und einfach

anzuwendende Art die charakteristischen

Schwingungs-, Stoß- und Vibrations-

Parameter von Maschinen und Antrieben

aller Art zu erfassen, zu speichern und auszuwerten.

Dies hilft dabei, den Wirkungsgrad

der mechanischen Antriebsstränge zu

optimieren und geeignete Soll- bzw. Mittelwerte

für diese Parameter festzulegen. Dies

dient einerseits der Qualitäts-Dokumentation

und der Darstellung der Leistungs-

Parameter, andererseits lassen sich bei

Abweichungen von als „gut“ bekannten

Vibrations- und Schwingungsmustern auch

anbahnende Schäden frühzeitig erkennen.

„Schwingungs-Fingerabdrücke“

sicherstellen

Ein derartiger „mechanischer Schwingungs-Fingerabdruck“

dient als idealer Vergleichswert

in einem sich anbahnenden

Fehlerfall, wenn z. B. ein Kugellager in einem

Getriebe fehlerhaft ist und dadurch zu

einer Abweichung der normalen Schwingungs-Amplituden

oder -Frequenzen führt.

Das Erfassen mechanischer Fehler über

charakteristische Schwingungsmuster

trägt – in einem möglichst frühen Stadium

realisiert – in jedem Fall dazu bei, teure

Mini-Datenlogger als

Langzeit-Messlabor

Seit längerer Zeit haben sich in vielen Anwendungsbereichen

der Automatisierungsund

Maschinenbau-Branche sowie in der

Elektrotechnik, in der Transport-, Automobil-

und Fahrzeugindustrie oder in der

Luft- und Raumfahrt-Branche in diesem

Zusammenhang die Miniatur-Datenlogger

MSR165 der Seuzacher Technologiefirma

MSR Electronics bewährt. Auf Anwendungen

in der Schwingungs-, Stoß- und Vibrations-Erfassung

ist dabei der gerade einmal

daumengroße Logger spezialisiert. Sein

Sensorik-Kernelement ist ein hochauflösendes

3-Achsen-Digital-Accelerometer. Mit

diesem und der nachgeschalteten Auswerteelektronik

ist der Datenlogger in der Lage,

bis zu fünf Jahre lang 1 600 Stoß- und

Vibrations-Messungen pro Sekunde in allen

drei Raum-Achsen (x, y, z) durchzuführen.

Parallel dazu lassen sich Temperatur,

Feuchte, Druck und Lichtstärke messen

und aufzeichnen.

Die Speicherkapazität dieses kleinen

Sensor- und Aufzeichnungsmoduls liegt bei

entsprechender Ausrüstung mit einer

Speicherkarte bei über 1 Milliarde Messwerten.

Die Auswertung erfolgt an einem

PC mit einer leicht zu bedienenden, aber

detaillierte Analysen liefernden Software.

Um die optimale Nutzung von teuren

Produktionsmaschinen sicherzustellen,

24 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


a

m

können mit dem Datenlogger bspw. Vibrationen

von Servo-Achsen überwacht oder

Schwingungen an einem Werkzeugrevolver einer

Fertigungsmaschine gemessen werden. Durch

diese Aufzeichnungen kann der Anwender

Rückschlüsse darüber gewinnen, ob ein Werkzeug

defekt ist, eine Maschine überlastet wird,

der Antrieb nicht optimal läuft, ein Service nötig

ist oder ob sich Schwingungen auf andere

Maschinenelemente übertragen. Letzteres ist

z. B. für industrielle Werkzeuge von höchster

Relevanz, denn durch das Eliminieren von Vibrationen

aller Art lässt sich die Standzeit erhöhen.

Mit seinen Sensorik-Elementen ausgestattet,

ist dieser Logger in der Lage, in den drei Raumachsen

Schockbelastungen bzw. Vibrationen

von ± 15 g zu erfassen, verfügbar ist aber auch

ein erweiterter Messbereich von ± 200 g (g =

Erdbeschleunigung 9,81 m/s2). Letztgenannter

Messbereich ist immer dann von Nutzen, wenn

es darum geht, Belastungen aufzuzeichnen, in

denen plötzlich sehr große Kräfte auftreten.

Auch die charakteristischen „guten“ Schwingungsmuster

lassen sich aufzeichnen und zum

Vergleich im Fehlerfall heranziehen.

Die Datenaufzeichnung des digitalen 3-Achsen-Beschleunigungssensors

beginnt wahlweise

dann, wenn ein Beschleunigungs-Schwellwert

überschritten wird oder zu einem vom Anwender

bestimmten Zeitpunkt. Bereits vor dem

Schockereignis werden 32 Messdatensätze aufgezeichnet,

damit bei einer g-Analyse auch die

Vorgeschichte des Schocks betrachtet werden

kann. Der Anwender weiß also nicht nur, dass

ein harter Stoß erfolgte, sondern er erkennt

auch den genauen Verlauf und die Ursache

dieser mechanischen Schad-Einwirkung.

Monatelang Daten aufzeichnen

Der autark im Langzeit-Betrieb arbeitende Datenlogger

weist durch den leistungsfähigen

3-Achsen-Beschleunigungssensor (150 Mikroampere

Stromaufnahme, 13 bit Messwert-Auflösung)

einen sehr geringen Stromverbrauch

auf. Durch den wieder aufladbaren Lithium-

Polymer-Akku mit 900 mAh Kapazität lassen

sich standardmäßig bereits bis zu sechs Monate

Schocküberwachungen durchführen.

Um die Nachfrage nach einer noch längeren

Aufzeichnungsdauer zu befriedigen, bietet das

Unternehmen zusätzlich zwei Optionen zur

Langzeit-Stromversorgung des Datenloggers

an: Für eine längere Aufzeichnungsdauer lässt

sich der Logger mit wechselbaren Batterien

(3.6 V, 2 × 7 700 mAh, Li-SOCl2) ausstatten.

Untergebracht sind die Batterien in einem

industrietauglichen, wasserdichten Aluminiumgehäuse.

Eine andere Möglichkeit, die Aufzeichnungsdauer

bis zu sechs Mal zu verlängern,

besteht darin, das MSR Powerpack

einzusetzen. Dabei handelt es sich um eine

autonome Ladestation mit einer Kapazität von

5 000 mAh, welche den internen Akku des

Datenloggers während des Betriebs nachladen

kann. Das Lade-Intervall des Gerätes ist individuell

einstellbar: 24 Stunden, sieben Tage

oder 30 Tage.

Qualität und Zuverlässigkeit

steigern

Durch gezielten Einsatz von Miniatur-Datenloggern

lassen sich in allen Bereichen der

Maschinenbau-Branche alle Arten von Schwingungsmustern

oder Vibrationen bzw. Schockbelastungen

ohne Artefakt-Wirkung erkennen

und aufzeichnen. Eine Auswertung der aufgezeichneten

Parameter lässt dann auf rasche

und kostengünstige Weise die Fehlerdiagnose

und daraus folgend eine mechanische oder

elektromechanische Optimierung zu. Letztlich

lassen sich erhebliche Zeit- und Kostenvorteile

und nicht zuletzt Pluspunkte bezüglich Qualität

und Zuverlässigkeit von Maschinen und Antrieben

aller Art erzielen.

www.msr.ch

Kompetenz

in der Sensorik

Pewatron AG

Zürich, München

Gassensoren

Kit-Drehgeber

Drucksensoren

Kreisel/IMUs

Neuer

Produkt Finder:

pewatron.com

Beschleunigungssensoren

Winkelsensoren

Besuchen Sie uns

SENSOR+TEST

Halle 1 • Stand 333

Click+buy pewatron.com

Mit dem Datenlogger können Schwingungen am Werkzeugrevolver einer Fertigungsmaschine

exakt und schnell gemessen werden

Kontaktieren

Sie uns:

Fon +41 44 877 35 00

Fon +49 89 260 38 47

sales@pewatron.com


SENSOR+TEST 2016

Messtechnik wandert in die Cloud

Wie wir in Zukunft das Internet in der Datenerfassung und Weiterverarbeitung nutzen

Maßgeschneiderte Dienste können

für eine Analyse und Verarbeitung

der Daten sorgen und Daten in

Echtzeit zur Verfügung stellen

Weit mehr als ein

Postfach

Burkhard Schranz

Big Data ist allgegenwärtig. Doch dieses Datenvolumen muss auch vom

Messort zum Empfänger gelangen. Ein Beispiel sind geophysikalische

Messungen in freier Umgebung. Messstationen mit smarten Datenloggern

der neuesten Generation erfassen und speichern die Messwerte nicht

nur, sondern verarbeiten, werten sie aus und leiten sie über beliebige

Kanäle – vom WLAN bis zum Satellitentelefon – via Internet in die Cloud.

Was ist eigentlich die Cloud? Der eigentliche

Cloud-Gedanke bedeutet,

über die einfache Datenspeicherung hinaus

bestimmte Dienste bereitzustellen. Damit

eröffnet die Cloud-Technologie der Messtechnik

völlig neue Möglichkeiten, vor allem

für die mobile und dezentrale Messwerterfassung.

So können Messungen aus Fahrzeugen

genauso in der Cloud verarbeitet

werden wie meteorologische Daten von

Wetterstationen oder der Zustand von

Pumpen in der Wüste. Überall dort, wo Ausfälle

möglichst vermieden werden müssen,

Burkhard Schranz ist Geschäftsführer

der Optimeas GmbH in Friedrichsdorf

hilft das Messen über die Cloud, vor Eintritt

des Schadensfalls Gegenmaßnahmen ergreifen

zu können.

Typische Beispiele für bereits alltägliche

Cloud-Anwendungen sind Maildatenspeicher

oder Office-Programme, die als „Software

as a Service“ (SaaS) zur Verfügung stehen.

Wo sich das physikalisch abspielt und

die Daten liegen, weiß der Nutzer in der

Regel nicht. Dabei ist es technologisch egal,

ob es sich um sogenannte öffentliche, private

oder hybride Clouds handelt. Selbst

wenn der Server im Nebenraum steht, entscheidet

über öffentlich oder privat im

Grunde genommen die Art des Zugriffs,

nicht der Standort des Servers. Wobei es

natürlich sicherer sein kann, den Server im

eigenen Zugriff zu haben.

Eine „Messtechnik in der Cloud“

geht über das Ablegen von Messdaten,

das Zwischenspeichern

und Abholen hinaus. Es geht darum,

Daten live an einen anderen

Ort zu transportieren. In einer Industrieanlage

werden die Komponenten

klassischerweise über

ein Feldbussystem oder zunehmend

über ein Industrial Ethernet

via Kupferkabel oder Lichtwellenleiter

angeschlossen und

per intelligentem Gateway oder

bereits analysierendem Monitoring-System

weitergeleitet.

Für weit entfernte oder gar mobile Messstellen

muss man andere Wege suchen –

eine drahtlose Kommunikation, die überall

funktioniert, sicher ist und die Daten

möglichst in Echtzeit liefert. Die Cloud soll

aber noch mehr können, als Kommunikation

bereitstellen. Sie soll, ähnlich wie es

zum Beispiel Google anbietet, Dienste speziell

für den Messfall offerieren. Solche

Dienste können Daten bereits in der Cloud

verarbeiten, auswerten und als aufbereitete

Ergebnisse den Nutzern, mit unterschiedlichen

Anforder ungen, zur Verfügung

stellen.

Durch die Vernetzung verschiedenster

Datenquellen lassen sich also Qualität,

Diagnoseoptionen, die Früherkennung

möglicher Schäden oder der Kundenservice

verbessern. Optimeas bietet die

hierfür notwendigen Produkte und Dienstleistungen

an: leistungsfähige Teleser vice-

Systeme, die Datenlogger, Speicher, Vorverarbeitung,

Alarmierung und Kommunikation

mit der Cloud vereinen, Software-Apps,

die auf eine ausgereifte Softwareplattform

aufsetzen oder die Optimeas-eigene Cloud-

Lösung. Sie können Anwendungen in verschiedensten

Bereichen bedienen, von

Blackboxen in der Fahrzeugentwicklung

über Erschütterungsmessungen, die Diagnose

von Baumaschinen und tragbare

Systeme in der Medizin bis zu Überwachungssystemen

in der Energiewirtschaft.

26 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


Erschütterungen erfassen,

analysieren und weiterleiten

Recht weit vorangeschritten ist das Messen

in der Cloud bei den Geologen. Optimeas

bietet für diesen Bereich das System „smart­

GeoLog“, das für geologische, geophysikalische

Messungen und die Erschütterungsüberwachung

in Gebäuden entwickelt wurde.

In Bergbaugebieten werden seismische Ereignisse

über verschiedene Erschütterungsmessstellen

mit entsprechenden Sensoren

großflächig ermittelt. Das Messsystem

überwacht sowohl anthropogene als auch

tektonische Ursachen, die zu Gefahren

führen könnten. Da

sich Bewegungen

oder Spannungszustände

großflächig

auswirken können,

zum Beispiel auf Gebäude

und den Straßenverkehr,

muss

ein Frühwarnsystem

sehr zuverlässig

sein, um entsprechende

Sicherheitsmaßnahmen

garantiert

einleiten zu

können. Langfristig

lassen sich zudem

durch die gewonnenen Erkenntnisse seismische

Ereignisse reduzieren. Das mobile

Messsystem erfasst autark seismische Daten,

speichert, analysiert und bewertet sie. Relevante

Daten werden bei Bedarf automatisch

ins Internet übertragen. Seismische Ereignisse

lassen sich so lokalisieren und qualifizieren.

Auch werden entsprechende Alarmierungen

per SMS oder E-Mail abgesetzt.

Für die Internetanbindung verfügt das

smartGeoLog über ein handelsübliches

Mobilfunkmodem auf LTE/UMTS-Basis mit

entsprechend großer Bandbreite. Bis zu

acht Erschütterungssensoren können über

hochauflösende Eingänge angeschlossen

werden. Die Abtastrate reicht von 10 Hz bis

5 kHz, die Speicherkapazität beträgt 64 GB.

Besonders interessant: Mehrere verteilte

Systeme lassen sich kombinieren, da sie

über ein GPS-Modul verfügen und mikrosekundengenau

synchronisiert werden

können. Somit sind die gesammelten Daten

immer der richtigen Uhrzeit zugeordnet.

Die Analyse und Auswertung der eingehenden

Messdaten übernimmt ein integrierter

Prozessor, der Verrechnungen wie

RMS, Filterungen oder Frequenzanalysen

durchführt.

HTTPS erfüllt alle Anforderungen

Es gibt unterschiedliche Wege, mit einer

Cloud zu kommunizieren. Bislang existierende

Datenlogger-, Monitoring- oder Teleservice-Systeme

verfügen selbst über keine

oder nur sehr eingeschränkte Möglichkeiten.

Oft übernehmen vorgelagerte PC-Systeme

die Kommunikation. Vor allem VPN

(Virtual Private Network) und CDA (Corporate

Data Access) des Providers Vodafone

kommen zum Einsatz.

Optimeas stellt jeden beliebigen Kommunikationskanal

zur Verfügung. Standard

ist ein LTE/UMTS-Modul. Es können aber

auch beliebig andere Kommunikationsmodule

in die Geräte eingebaut werden, sodass

z. B. in abgelegenen Regionen die

Kommunikation über Satellitentelefonie

abgewickelt werden kann.

Durch die Vernetzung verschiedenster

Datenquellen können Qualität,

Diagnoseoptionen, die Früherkennung

möglicher Schäden oder der Service

verbessert werden. Prädestiniert dafür

sind unsere Teleservice-Systeme, die

Datenlogger, Speicher, Verarbeitung,

Alarmierung und Kommunikation

mit der Cloud vereinen.

Burkhard Schranz,

Geschäftsführer Optimeas

Im Grunde genommen läuft die Kommunikation

wie über den Internetbrowser eines

Smartphones. Ähnlich einer Anfrage bei

einer Suchmaschine liefert die Anfrage

automatisch die Route durch das Internet

zurück, sodass eine bidirektionale Kommunikation

sichergestellt ist. Sollte keine Verbindung

möglich sein, zum Beispiel durch

Abschattungen, sammelt das Gerät die Daten

und sucht sich bei nächster Gelegenheit

automatisch den günstigsten Kanal zur

nachträglichen Datenübertragung.

Neue Standards, neue Optionen

Mit Einführung des 5G-Netzes eröffnen sich

weitere Möglichkeiten für das Messen via

Cloud. So werden sich in Zukunft bestimmte

Bandbreiten und Zugänge vertraglich zugesichert

buchen lassen. Sie bieten die

Funk tionalität einer Standleitung. Solche

Garantien sind in Bereichen wichtig, in

denen es um lebenswichtige Dienste geht,

die bestim-mte Bandbreiten erfordern. Darüber

hinaus werden die ohnehin schon

verschwimmenden Grenzen zwischen der

Automatisierungstechnik und der physikalischen

Messtechnik weiter schwinden.

Beschleunigen könnte diese Entwicklung

noch eine Schnitt-stellen-Standardisierung

für das Anbinden von Messaufgaben an die

Cloud.

www.optimeas.de

Automatisierungs -

Stars

Lernen Sie unser umfassendes

Produktportfolio für die

Automatisierungstechnik

kennen.

› Perfekt aufeinander abgestimmte

Produkte

› Höchste Qualität

› Viele technische Benefits

› Zuverlässig & langlebig

Panasonic Electric Works

Europe AG

Tel.: +49 89 45354-1000 • Fax: +49 89 45354-2111

info.peweu@eu.panasonic.com

www.panasonic-electric-works.de


SENSOR+TEST 2016

Alles stets im Blick

Sensoren in Infrarotkameras ermöglichen eine

perfekte Qualitätskontrolle in der Linie

Wie bekommt man 100 %-Kontrolle in

der Linie? Diese Frage lässt sich kurz

und knapp beantworten: Man kombiniert

verschiedene Verfahren so geschickt miteinander,

dass sich die einwandfreie Überwachung

leicht im laufenden Prozess realisieren

lässt. Bleiben wir beim Spritzguss, so

bietet sich ein Zusammenspiel aus der industriellen

Infrarotkamera Thermoimager

TIM 160 oder TIM 400 und dem Inline-Farbmesssystem

Colorcontrol ACS 7000, jeweils

aus dem Hause Micro-Epsilon, an. Ein Bauteil

wird während des Produktionsprozesses

zunächst direkt vor die Infrarotkamera gefahren,

um es auf Fehler zu überprüfen. Ein

automatisches Handlingsystem zur Bauteilentnahme

und Ablage ermöglicht dies.

Durch die Positionierung des Bauteils vor

der Kamera kann ein exaktes Zeitfenster für

die Aufnahme der Thermografie-Bilder

eingehalten werden, wodurch die Vergleichbarkeit

der Wärmebilder von Schuss zu

Schuss gesichert ist. In kürzester Zeit muss

bei der automatisierten Entnahme eine

Gut-/Schlechtteil-Auswahl getroffen werden.

Denn das Ziel ist, Probleme bei der Weiterverarbeitung

zu verhindern und möglichst

schnell Korrekturmaßnahmen einzuleiten.

Fehler kosten viel Zeit und Geld.

Manfred Pfadt

Um den heutigen Anforderungen

an Qualität und Wirtschaftlichkeit

gerecht zu werden, ist eine

zuverlässige Qualitätskontrolle

unabdingbar. Speziell in der

Kunststoffverarbeitung und im

Spritzguss sind zum einen die

Fehlererkennung und zum anderen

die Farbkontrolle bei Bauteilen

wichtige Aspekte des Produktionszyklus.

Beide lassen sich mit

geeigneter Sensorik voll automatisiert

während der Produktion

überprüfen.

Dipl.-Ing. Manfred Pfadt ist

Produktmanager Sensorik bei

der Micro-Epsilon Messtechnik

GmbH & Co.KG in Ortenburg

Fehler zuverlässig identifizieren

mittels Infrarot

Mittels einer Infra rotkamera erkennt das Inline-Thermografiesystem

Qualitätsschwankungen.

Sie erfasst das gesamte Bauteil aus

bis zu sechs unterschiedlichen Ansichten

und begutachtet es. Das Prinzip ist einfach:

Eine miniaturisierte industrielle Wärmebildkamera

der Serie Thermoimager TIM

160 oder TIM 400 erfasst die von dem Werkstück

ausgehende Infrarotstrahlung und

visualisiert sie. Die Temperaturverteilung

liefert eine globale Qualitätsaussage über

Fehltemperierung des Werkstücks, Fehlfunktion

der Werkzeugtemperierung, sichtbare

Geometriefehler und verdeckte Fehler.

Das System minimiert die Anfahrausschüsse

nach Stillständen oder dem Werkzeugwechsel,

da bereits das erste Gutteil nach

dem Wiederanlauf zuverlässig erkannt

wird. Die Auswertung findet in der Totzeit

zwischen zwei Schüssen statt. Die Software

stellt das Referenzbild, das IR-Bild vom

Bauteil und die Differenz der beiden Bilder

01 Das Inline-Farbmesssystem kann

strukturierte, hochreflektierende sowie

metallisch-glänzende Oberflächen erfassen

28 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


dar. Die identifizierten Temperaturunterschiede

liefern eine Grundlage

für die Unterscheidung zwischen

Gutteil und Schlechtteil. Die Temperaturalarmgrenzen

können dabei frei

über die Bediensoftware festgelegt werden.

Sie wurde in Verbindung mit dem

Süddeutschen Kunststoffzentrum (SKZ)

und mehreren Industriepartnern entwickelt.

Fehlerhafte Bauteile werden entsprechend

dieser Einstellungen aussortiert.

Weiterhin kann der Bediener zum Beispiel

durch eine Lampe bei Fehlerereignissen

gewarnt oder die Maschine im Extremfall

abgestellt werden. Die Grenzwerte für verschiedene

Bauteile können in einer Bauteildatenbank

gespeichert und abgerufen

werden. Neben der sofortigen Sortierung

der Bauteile wird von jedem Schuss ein IR-

Bild des Teils auf die Festplatte oder ein

Netzlaufwerk gespeichert. Dadurch wird

eine immer häufiger geforderte 100 %-Nachverfolgbarkeit

eines Bauteils realisiert.

Auf den exakten Farbton

kommt es an

Wurde durch den Thermoimager TIM zuvor

verifiziert, dass es sich um ein Gutteil

handelt, so kann dieses direkt im Anschluss

in der Linie mittels des Colorcontrol ACS

7000 auf seine Farbe überprüft werden. Eine

zu 100 % automatische (Inline-)Kontrolle

bestand bisher nicht, die Micro-Epsilon-

Sensorik macht sie jedoch möglich. So

konnte die Bauteilfarbe bisher nur offline

am fertig abgekühlten Bauteil bestimmt

werden. Die Thermochromie, also die Farbänderung

des Bauteils bei unterschiedlichen

Temperaturen, verursacht dieses

Problem. Speziell bei roten Farbstoffen ist

dieser Effekt sehr ausgeprägt und eine Farb -

unterscheidung schwierig. Denn schon bei

einem Temperaturunterschied von 20 °C

können je nach Einfärbung Farbabweichungen

von mehr als 2∆E-Einheiten entstehen.

Beim Kunststoff-Spritzguss, speziell

im Automotive-Bereich, kommt es auf den

exakten Farbton der Produkte an. Der Kunde

toleriert keine Fehler.

Das Colorcontrol ACS7000 ist eines der

modernsten Inline-Farbmesssysteme weltweit.

Im Unterschied zu konventionellen

Technologien wird dabei eine Farbe nicht

nur über den Vergleich zum Referenzwert,

sondern über das Reflexionsspektrum eindeutig

identifiziert. Wegen der hohen Messgenauigkeit

(∆E≤ 0,08) findet das System

auch Einsatz im Labor, beispielsweise in

02 Der Winkelsensor kommt bei

gängigen Messaufgaben zum Einsatz

der industriellen Fertigung und Entwicklung.

Zur einfachen Integration in den

Prozess steht u. a. der Ethernet/Ether-

CAT-Anschluss zur Verfügung.

Für jedes Material ein Sensor

Das optische Messsystem Colorcontrol

ACS7000 verfügt über drei Sensorköpfe für

unterschiedliche Messaufgaben: Für strukturierte,

hochreflektierende sowie metallisch-glänzende

Oberflächen, wie im vorgestellten

Beispiel, eignet sich der 360 °-Ringkopf.

Im Sensor sind 24 Beleuchtungsoptiken

um die Empfangsoptik angeordnet. Sie

sorgen für eine konstante Ausleuchtung der

Oberfläche. Dadurch kann die Messung unabhängig

von der Drehlage des Messobjekts

erfolgen. Für eine Farbmessung auf matten

und feinstrukturierten Materialien eignet

sich der Winkelkopf. Beleuchtung und

Empfänger sind im Sensor im 30 °/0 ° beziehungsweise

45 °/0 °-Winkel zueinander angeordnet.

In Zukunft wird die absolute Kontrolle

jedes einzelnen Herstellungsschrittes noch

mehr im Fokus stehen als ohnehin schon

der Fall. Die Industrie muss sich dem steigenden

Qualitätsanspruch und dem Preiskampf

stellen. Schon jetzt ist die 100 %-Kontrolle

in der Linie durch Technik aus dem

Hause Micro-Epsilon möglich, wo schwierige

Messaufgaben für Größen wie Weg, Abstand,

Position, Farbe und Temperatur gelöst

werden. In der Kunststoffverarbeitung

und im Spritzguss lässt sich diese

100 %-Kontrolle durch die Kombination aus

Thermoimager TIM 160 oder TIM 400 und

dem Inline-Farbmesssystem Colorcontrol

ACS7000 erreichen, wodurch sowohl Bauteilfehler

als auch Farbfehler direkt im

Herstellungsprozess hintereinander geprüft

werden können. Je schneller Fehler am

Bauteil oder der Farbe erkannt werden,

umso schneller kann man darauf reagieren.

www.micro-epsilon.de

Die neue

Performance

in der optischen

Schwingungsmessung

Noch verlässlicher, noch

vielseitiger, noch besser

NEU!

Polytec MPV-800

Das völlig neue Multisensorik-System

mit 48 Messköpfen – zum Festhalten

unwiederbringlicher Momente.

NEU!

Besuchen Sie uns:

SENSOR+TEST Nürnberg,

10. – 12.05.2016,

Halle 5, Stand 5-310

Polytec PSV-500 Xtra

Das Upgrade für Scanning Vibrometer –

Ihr Xtra an optischer Performance.

Erfahren Sie mehr unter:

www.polytec-trommelwirbel.de


SENSOR+TEST 2016

Alles unter Kontrolle

Online-Condition-Monitoring zur intelligenten

Zustandsüberwachung rotierender Maschinen

Guido Rienks, Adam Jabłoński

Kommt es an rotierenden

Maschinen zu außergewöhnlichen

Schwingungen, kann dies zu

teuren Schäden oder Fehlalarmen

führen. Daher ist eine zuverlässige

Zustandsüberwachung das A und

O, um Reparaturen planen und

Produktionsausfälle vermeiden

zu können. Wir stellen Ihnen ein

plattformbasiertes System vor,

das mehr kann, als Messdaten

aufzeichnen und analysieren.

01 Die Monitoring Hardware Vibmonitor

wird direkt an der zu überwachenden

Maschine installiert

02 Die Software-Schnittstelle Vibnavigator

übernimmt die Aufgabe der Administration

und Konfiguration des Systems und dient zur

Visualisierung von Ereignissen

Rotierende Maschinen können frühzeitig

Hinweise auf Schwachstellen im Maschinenbetrieb

liefern, die zu einer Verringerung

des Wirkungsgrads und der Lebensdauer

einer Maschine bis hin zum Totalschaden

oder Produktionsausfall führen

können. Mithilfe einer schwingungsbasierenden

Zustandsüberwachung lassen sich

Schwingungsdaten und somit der Betriebszustand

kontinuierlich überwachen. Die

Vorteile liegen auf der Hand: zu erwartende

Schäden oder Verschleiß werden vermieden,

Instandhaltungs- / Produktionsausfallkosten

minimiert und Prozessabläufe optimiert.

Das Unternehmen ADM Messtechnik hat

sich auf den Vertrieb elektronischer Messgeräte

und -systeme sowie dem zugehörigen

technischen Service spezialisiert. Dazu zählen

auch Systeme zur Schwingungsmessung

an rotierenden Maschinen, wie das Online

Condition Monitoring-System Vibstudio.

Echtzeit-Analyse der

Schwingungssignale

Vibstudio ist eine intelligente Plattform

für die Online-Zustandsüberwachung, den

Ausfallschutz und die schwingungsbasierte

Diagnose von Maschinen. Spezielle Validierungsfunktionen

erkennen außergewöhnliche

Betriebszustände wie Geschwindigkeitsänderungen

oder Lastwechsel und

vermeiden so lästige oder teure Fehlalarme.

Die Flaggschiff-Hardware dieser Plattform

bildet Vibmonitor. Die vielkanalige Datenerfassung

ist mit leistungsstarken Verarbeitungstechnologien

ausgestattet und schützt

Maschinen durch seine autonome Datenselektion

und kontinuierliche Echtzeit- Signalanalyse.

Das Zusammenspiel des True Data

Validator Moduls zur Echtzeit-Datenvalidierung,

der automatisierten Erkennung

von Maschinen-Betriebszuständen und der

Diagnose- und Analysefunktionen erkennt

effektiv sich abzeichnende Schäden bereits

im Anfangsstadium.

Ereignisse sofort im Blick

Je übersichtlicher Messdaten dargestellt

werden können, desto einfacher ist für das

Wartungs- und Diagnose-Team die Zustandsüberwachung

zu verfolgen und ggf. Maßnahmen

einzuleiten. Möglich wird dies mit

einer Software, die aus einem integrierten

Datenbrowser und dem Event-Manager

Vibnavigator besteht, sowie einem Tool-Set

zur schematischen Abbildung der Maschine,

zur Konfiguration und zur Festlegung der

Grenzwerte. Das Diagnose-Werkzeug bietet

Guido Rienks ist Geschäftsführer bei der ADM

Messtechnik GmbH & Co. KG in Gelnhausen,

Adam Jabłoński, Ph.D. der AGH University of

Science and Technology in Krakau und Senior

Research & Development Analyst bei EC Systems

sofortigen Zugriff auf Ereignisse, Trends,

Spektren und Rohsignale und eignet sich

für jede Art von Maschine – vom einfachen

Ventilator bis zum großflächigen Windpark.

Überwachung aus der Ferne

Müssen einzelne Maschinen oder ganze

Fertigungsanlagen aus der Ferne überwacht

werden, kommt der Remote Condition Monitoring

Service Vibcare ins Spiel. Hierbei

kooperiert ADM Messtechnik mit EC Systems.

Das Unternehmen bietet maximale

Verfügbarkeit ohne eigene Personalkosten

und wahlweise ohne Investitionen in eine

eigene Überwachungs-Infrastruktur. Dabei

erfasst das Auswertezentrum von EC Systems

die Daten der Vibmonitor Systeme

beim Anwender/Betreiber vor Ort über eine

sichere Internet-Verbindung. Die Messwerte

werden von Diagnose-Algorithmen überprüft.

Werden außergewöhnliche, relevante

Schwingungswerte erkannt, wird der Anwender

umgehend informiert.

Damit bietet Vibstudio umfangreiche

Funktionen und eine große Flexibilität

beim Datenzugriff und bei der Datenübertragung.

Alle Daten aus dem Vibmonitor

stehen im direkten Zugriff durch den Vibnavigator-Browser

und können in verschiedene

gängige Formate exportiert werden.

www.adm-messtechnik.de

30 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


Das leistungsfähigste

Handheld-Oszilloskop

begeistert Sie in

nur 2Minuten

Der ¸Scope Rider bietet die Leistung eines Laboroszilloskops

in einem robusten, tragbaren Design:

❙ 60 MHz bis 500 MHz bei maximal 5GSample/s

❙ 10-Bit-A/D-Wandler

❙ Isolierte Kanäle: CAT IV 600 V

❙ 500 kSample Speichertiefe

❙ 5i n 1: Laboroszilloskop, Logikanalysator, Protokollanalysator,

Datenlogger und digitales Multimeter

Besuchen Sie uns auf der

SENSOR +TEST

in Nürnberg,

Halle 1, Stand 555

Mehr unter www.2-minutes.com/laboreinsatz

Investieren Sie

2 Minuten, und Sie

werden begeistert sein.


SENSOR+TEST 2016

Blick in die Zukunft

Die Komplexität des Internets der Dinge mit

plattformbasiertem Ansatz meistern

ist, um sich zu entwickeln und anzupassen.

Dies erfordert einen plattformbasierten

Ansatz. Eine flexible Hardwarearchitektur,

die für diverse Anwendungen eingesetzt

wird, verringert die Hardwarekomplexität

und schafft es, dass jedes neue Problem vornehmlich

eines der Software ist. Die Plattformen

müssen auf einem IT-freundlichen

Betriebssystem basieren, sodass sie sich

sicher einrichten und konfigurieren lassen.

Ray Almgren

Heutige technische Geräte bieten

Intelligenz oder umfassende

Möglichkeiten der Vernetzung –

aber nicht beides zusammen. Wagen

Sie mit uns einen Blick in die

Zukunft, wie das Internet der Dinge

und andere Bewegungen in neue

Entwicklungen Einzug halten.

V

ernetzte Systeme wie Telefonleitungen

und Lichtschalter können Informationen

übermitteln, bieten aber wenig bis gar

keine Intelligenz. Intelligente Systeme wie

Motorsteuerungen und Thermostate besitzen

integrierte Intelligenz, können aber nur innerhalb

des Regelkreises kommunizieren.

Menschen nutzen heute Systeme und Geräte,

die beide Konzepte zusammenführen,

also intelligent sind und eine Vernetzung

ermöglichen. Was Ihnen dort begegnet, ist

das Internet der Dinge (Internet of Things,

IoT): ein Aufeinandertreffen von Systemen,

die bislang unvereinbar schienen. Das IoT

mit dem Schwerpunkt auf Verbrauchern erstreckt

sich auf Bereiche wie Smart Homes

und mobile Fitnessgeräte, wohingegen das

industrielle Internet der Dinge (IIoT) sich

mit intelligenter Landwirtschaft, intelli genten

Städten, intelligenten Fabriken und

dem intelligenten Stromnetz befasst.

Ray Almgren ist Vice President of Marketing

bei National Instruments

Sich den künftigen

Herausforderungen stellen

Das Vernetztsein erhöht die Anforderungen

an klassische Prüfsysteme für Entwurf und

Fertigung. Einst beliebte Optionen wie Black-

Box-Messgeräte mit festgelegter Funktionalität

und einsatzfertige Software für das

Datenloggen können nicht mithalten mit

der Menge an Standards, Protokollen und

Funktionalitäten, die in modernen Anwendungen

gefragt sind. Diese Systeme erfordern

Software, die von der Prototypenerstellung

bis zum Einsatz genutzt werden

kann, flexibel ist und Entscheidungsfindung

an wichtigen Knoten ermöglicht. Wer ein

System erstellt, benötigt ein Fundament,

auf dessen Grundlage eine einfache Anpassung

an Systemanforderungen möglich ist.

Dies liefert der plattformbasierte Ansatz.

Dazu ist es nötig, Herausforderungen mit

Weitblick zu begegnen und flexible Lösungen

mit einem plattformbasierten Ansatz

für künftige Herausforderungen bereitzustellen.

Unternehmen und Hersteller müssen

wissen, wie der plattformbasierte Ansatz

funktioniert und wie er sie dabei unterstützt,

die Produktivität, Innovationen und Entdeckungen

im IoT-Bereich zu beschleunigen.

Vernetzte IIoT-Systeme

benötigen Flexibilität

Die Entwicklung und der Einsatz von Systemen

im Rahmen des IIoT werden auf Jahrzehnte

hinaus hohe Investitionen erfordern.

Die einzige Möglichkeit, diese Bedürfnisse

von heute und morgen zu erfüllen, besteht

nicht darin, die Zukunft vorherzusagen,

sondern ein Netzwerk von Systemen zu

implementieren, das ausreichend flexibel

Wie uns die fünfte Generation

und Maker beeinflussen

Das mobile Internet vermittelt ein Bild anhaltender

Innovationen und hat Forscher

inspiriert, über die Grenzen von schnelleren

Daten und höherer Kapazität hinauszublicken.

Diese neuen Netzwerke, die fünfte

Generation bzw. 5G, können unser Leben

verändern und wirtschaftliches Potenzial

freisetzen. Doch 5G stellt Forscher auch vor

Herausforderungen, etwa eine einheitliche

Abdeckung innerhalb einer angebundenen

Region und energieeffizientere Netzwerke.

Diese neue Technologie wird alles verändern,

doch Forscher müssen einen plattformbasierten

Ansatz nutzen, um Konzepte

schneller zu entwerfen und Prototypen zu

erstellen. So wird letztlich das gesamte

Potenzial des IoT ausgeschöpft werden.

Die Bewegung der Maker, das sogenannte

Maker Movement, wird als Treiber der Weiterentwicklung

der Revolution durch Zukunftstechnologien

erklärt. Das Ziel ist, mit

eigenen Mitteln ein technisches Problem zu

lösen. Ein Beispiel ist der Einsatz von 3D-

Druckern, mit denen Ersatzteile für Geräte

hergestellt werden. Maker inspirieren sich

gegenseitig bei der Erstellung von smarten

Geräten, autonomen Drohnen oder Sensoren.

Zudem tragen die Verbreitung der Wireless-Anbindung

und das Cloud Computing

dazu bei, dass die Maker ihren Beitrag zum

IoT leisten können. Eine vernetzte Welt sorgt

für mehr Funktionalität und besseren Einblick

in eine unbegrenzte Zahl bestehender

und neuer Geräte. Dank einer integrierten

Hard- und Softwareplattform wird die

Maker-Bewegung das IoT auf ähnliche

Weise voranbringen, wie das durch die offene

Plattform zur Erstellung mobiler Apps

geschehen ist. Mehr und mehr Unternehmen

und Maker ergreifen einen intelligenteren,

plattformbasierten Ansatz, um die Herausforderungen

der Komplexität zu bewältigen.

Dies wird zu IoT-basierten Systemen

führen, die adaptiv, skalierbar und sicher

sind sowie sich fortlaufend verändern und

warten lassen.

www.ni.com

32 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


Sensor + Test 2016

64 Drücke parallel

erfassen

Mit dem Druckmessmodul

MPS 4 000 können 64 Drücke

gleichzeitig gemessen und

verarbeitet werden. Es verfügt

über vier 24 Bit AD-Wandler

und eine Abtastrate von 625 Hz

2 Kanal Ethernet-Sensor-Interface

Das Unternehmen Lorenz Messtechnik stellt ein 2 Kanal Ethernet-

Sensor-Interface SI-ETH mit kostenlos verfügbarer Konfigurations- und

Auswertesoftware VS2 vor. Die Auswertung der angeschlossenen

Sensoren erfolgt über die Ethernet-Schnittstelle. Zum Anschluss eignen

sich Sensoren mit den Ausgangssignalen mV/V, ±5 V, ±10 V oder 0/4…20 mA. Durch eine

Messrate von bis zu 2 500/s sind auch hochdynamische Messungen realisierbar. Durch sein

robustes Aluminium-Druckgussgehäuse ist es auch für den Einsatz in der Schwerindustrie geeignet.

www.lorenz-messtechnik.de

pro Kanal. Der Messbereich

reicht von ± 10 bis ± 3 500 mbar.

Das Design des Ventilsystems

isoliert die Kanäle vom Spüldruck

und erlaubt so eine unterbrechungsfreie

Reinigung der

Messleitungen. Die Genauigkeit

der Sensoren wird durch ein

Nullpunkt-Korrekturverfahren

verbessert. Einsatzgebiete sind

zum Beispiel Windkanäle.

Willkommen zur Sensor+Test

Komplettlösungen für das Messen elektrischer

und mechanischer Größen

www.althen.de

Oszilloskop für den

mobilen Einsatz

Rohde & Schwarz hat DataTec

als Distributionspartner für

das neue tragbare Oszilloskop

R&S Scope Rider RTH

gewonnen. Es ist das erste

tragbare Oszilloskop für den

mobilen Einsatz mit der

Leistungsfähigkeit eines

Laborgeräts. Er vereint fünf

Messgeräte: Laboroszilloskop,

Logikanalysator, Protokollanalysator,

Datenlogger sowie

Multimeter. Durch sein robustes

Design eignet es sich für

mobile Installations- und

Wartungseinsätze. Das isoliert

aufgebaute Gerät erfüllt die

Messkategorie CAT IV und

kann Messungen an der Quelle

der Niederspannungsinstallation

bis 600 V vornehmen.

www.rohde-schwarz.com

HBM Test and Measurement ist Innovationstreiber für Komplettlösungen beim Messen

elektrischer und mechanischer Größen über die gesamte Messkette. Auf der Sensor+Test

in Nürnberg, der Leitmesse für Messtechnik, zeigt HBM sein vielfältiges Angebot für:

■ Sensoren und Aufnehmer

■ Messverstärker und Datenerfassungs-Software

■ Analyse- und Reliability-Software

■ Service- und Kalibrierangebote

In Halle 1, Stand 1-260 begrüßen wir Sie mit Neuheiten,

Fachvorträgen, einer Liveshow und einem Weltmeister.

Sichern Sie sich Ihren

Smoothie-Gutschein

und verpassen Sie keine

unserer Vorankündigungen

www.hbm.com/st2016

HBM Test and Measurement ■ Tel. + 49 6151 803-0 ■ info@hbm.com ■ www.hbm.com/st2016

HBM.indd 1 12.04.2016 16:14:21

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 33


Sensor + Test 2016

Polarisator der neuen Generation

Das Unternehmen Codixx hat eine neue Generation seines

Colorpol-Polarisators herausgebracht. Der Colorpol VIS 600 BC5

verfügt über einen breiteren Spektralbereich und ein höheres

Kontrastverhältnis von >100 000 : 1 (50 dB) bei 530 bis 640 nm und

>1000 : 1 (30 dB) bei 510 bis 800 nm. Mit AR-Beschichtung erreicht

er Transmissionseigenschaften bis

86 %. Mit der Colopol-Technologie

werden einheitlich orientierte,

längliche Silber-Nanopartikel im

oberflächennahen Bereich von

Natrium-Silikat-Gläsern erzeugt.

Die Glaspolarisatoren haben einen

Akzeptanzwinkel von ± 20 ° und eine

Temperaturstabilität von -50 bis

+400 °C und sind resistent gegenüber

rauen Umwelteinflüssen, Chemikalien und UV-Strahlung. Zur

Erhöhung der Transmission und Verringerung von Reflexionen

kann auf sie eine Anti-Reflexions-Beschichtung aufgebracht werden.

www.codixx.de

Test-Prozesse vernetzt in der Cloud

Imc Meßsysteme stellt die zweite Generation ihres Cloud-Services

Imc Webdevices für Remote Testing und Dauerüberwachung vor.

Mit der Lösung können Messgeräte, Testingenieure und Kunden

zentral vernetzt werden. Sie eignet sich besonders für weit entfernte

Maschinen und Anlagen oder Fahrzeugflotten. Der Dienst steuert

automatisiert den Datenupload in die Cloud und ermöglicht

einen webbasierten Zugriff

auf alle Informationen. Mit

Synchronisierungsfunktionen

der neuen Version

kann pro Messung definiert

werden, ob mit der Cloud

synchronisiert, nur lokal

abgelegt oder redundant

gespeichert wird. Eine

neue Visualisierungskomponente

für Rohdaten

ermöglicht es, im Cloud-

Speicher abgelegte Rohdaten direkt im Webbrowser anzuschauen.

Dort können auch erste statistische Berechnungen wie Minimum,

Maximum und Mittelwert durchgeführt werden. Den Service gibt

es auch als hauseigene Serverinstallation. Er bietet darüber hinaus

Schnittstellen zu Drittanbieter-Systemen.

www.imc-berlin.de

Digitales Multisensormodul mit

integriertem Eeprom

Das neue digitale Multisensormodul Typ FH0D46-C der Firma

Ahlborn vereint die wichtigen Messgrößen Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit

und atmosphärischen Druck auf kleinstem Raum.

Ein frei nutzbarer Eeprom-

Speicher erlaubt die Hinterlegung

einer elektronischen

Seriennummer, von Sensorkommentaren

und Kenndaten.

Zudem ist eine selektive Justage

möglich. Der besondere Vorteil

des Sensormoduls ist die

digitale Signalübertragung und

die Speicherung aller Abgleichund

Kenndaten im Chip des

Sensormoduls. Bedingt durch die Digitalisierung des Sensormoduls

ist die Erfassung der Parameter vollkommen unabhängig von der

Art und Länge der Anschlussleitungen mit hoher Präzision

realisierbar. Kalibrierte Sensormodule können je nach Bedarf

unter Einhaltung aller Spezifikationen beliebig getauscht werden.

Mit seinen Abmessungen von 22,8 × 5,7 × 2,4 mm bietet das Sensormodul

gute Voraussetzungen für den Einbau in kleinen Räumen.

Die Messbereiche sind für Temperaturen von – 40 bis + 85 °C, für

die Luftfeuchtigkeit 5 bis 98 % r. F. und für den atmosphärischen

Druck 300 bis 1 100 mbar.

Besuchen Sie Sie uns: Sensor+Test 2015 2016 - - Halle 12, 5, Stand 5-320 12-145

www.ahlborn.com

34 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016

STS.indd 1 23.10.2012 09:05:11


Temperaturstabile und

effiziente Mess-Sensoren

Für mehr Temperaturstabilität und Energieeffizienz

sorgen Sensoren von Sensitec, die

auf dem tunnelmagnetoresistiven Effekt (TMR)

basieren. Es gibt sie für die Längen- und

Positionsmessung oder für die Winkelmessung. Die Modelle TA900

lassen sich unabhängig von festen Pollängen einsetzen, z. B. an

einem Dipol-Magnet für die Messung von kurzen Wegen bzw. für

360 ° absolute Winkelmessung am Wellenende mit nur einem

Sensorelement. Sie bieten hohe Genauigkeit und einen großen

Arbeitsabstand zwischen Sensor und Maßverkörperung. Die TL900-

Familie ist für die Verwendung mit aktiven Maßverkörperungen,

z. B. linearen Maßstäben oder Polringen entwickelt. Sie arbeitet

mit der Perfect Wave-Technologie, die Oberwellen im Ausgangssignal

zugunsten der Genauigkeit und Signalqualität unterdrückt.

www.sensitec.com

Induktive Wegaufnehmer in

2-Leitertechnik

Die induktiven Wegaufnehmer SM343 von A.B. Jödden sind für

Messwege bis 20 mm ausgelegt. Ein integrierter Microcontroller

wertet die axiale Verschiebung des Mu-Metallkerns aus. Im nur

10 mm dicken Gehäuse ist die komplette Elektronik integriert,

die ein wegproportionales Ausgangssignal liefert. Die geringe

Stromaufnahme ermöglicht die Ausführung des Sensors in

2-Leiter-Technik mit einem Ausgangssignal von 4…20 mA, das

von vielen Auswerteeinheiten direkt verarbeitet werden kann.

Der endliche Wert (< 4 mA) ermöglicht es, den Sensor ohne externe

zusätzliche Energiezuführung mit Energie zu versorgen. So kann

auch eine interne Überwachung (Sensordefekt/Leitungsbruch)

realisiert werden. Das Signal Live Zero (Lebender Nullpunkt) ist

typisch für 2-Leitersensoren mit hoher Verfügbarkeitskontrolle.

Für die Fehlersuche ist die

Live-Zero-Beschaltung auch

vorteilhaft, weil der Signalverlauf

mit einem Multimeter über die

gesamte Übertragungsstrecke

auswertbar ist.

www.abjoedden.de

Qualität durch

Prüfen & Umweltsimulation

Schwing- und Stoßerreger für

· Qualitätssicherung in der Sensorherstellung

· MEMS-Tests

Prüfen mikromechanischer

Bauelemente

Ermüdungstests unter

praxisnahen

Einsatzbedingungen

Besuchen Sie unser Fachseminar:

„Kalibrieren in der Schwingungstechnik“

29. - 30. September 2016 in Dresden

SPEKTRA Schwingungstechnik und Akustik GmbH Dresden

Heidelberger Str. 12 ·DE - 01189 Dresden

Tel.: +49 351 400 24 0 · Fax: +49 351 400 24 99 ·E-Mail: sales@spektra-dresden.de

www.spektra-dresden.de

SENSOR + TEST 2016

10. Mai - 12. Mai 2016 | Halle 1, Stand 224

Wir freuen uns auf Sie!

Spektra.indd 1 13.04.2016 07:40:58

Erleichterte Messung der Luftqualität

Das NDIR-CO 2

-Sensormodul CDM7160 von

Figaro misst und regelt die Luftqualität in

Räumen. Das Modul hat einen Betriebstemperaturbereich

von 0 bis 50 ˚C und

kann in Raumluftüberwachungssysteme,

Frischluft-Ventilatoren, Klimaanlagen oder automatische

Fensteröffner eingebaut werden. Es verfügt über zwei Detektorelemente,

von denen eines als Referenzkanal fungiert. So sind mit

dem System auch Absolutmessungen möglich. Neben dem Einsatz

zur relativen CO 2

-Messung kann das Modul auch in Umgebungen

mit konstanter CO 2

-Konzentration genutzt werden. Der Detektionsbereich

reicht von 300 bis 5 000 ppm CO 2

, die Messgenauigkeit

beträgt dabei ± 50 ppm +3 %.

www.unitronic.de

Sensoren zum Erfassen von

Winkeln, Wegen, Neigungen und Vibrationen

n

n

n

n

Robuster mechanischer Aufbau

Verschleißfreie Messung

Schnittstellen von Analog bis PROFIsafe

sowie mit sicheren Schaltkontakten (Nocken)

Ausführungen für Ex-Schutz und große Wassertiefen

www.twk.de

info@twk.de

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 35

TWK.indd 1 19.04.2016 15:04:26


Sensor + Test 2016

Verbessert die Auswertung großer

Datenmengen

Lange bevor “Big Data” zum

Modeword avancierte, war

es mit IfTA Trend dank

intelligentem Speichermanagement

möglich,

ungewöhnlich große

Messdaten (bis 10 Gb) zu

verarbeiten. Die IfTA Trend

Version 4.4 baut diesen

Vorteil konsequent aus und bringt mit 64 Bit und Scripting zur

automatisierten Datenzusammenfassung entscheidende Vorteile

in der täglichen Analyse mit umfangreichen Daten. Speziell

aufwendige Berechnungen im Postprocessing profitieren von

dem größeren adressierbaren Speicher. Die Anbindung an Matlab

erweitert die vielseitigen, integrierten Berechnungsfunktionen

und macht Trend zum universellen Visualisierungs- und Analysetool

für Messdaten. Trotz großem Funktionsumfang ist die

Software durch intuitive Bedienelemente effizient zu nutzen

und an jeden Anwendungsfall individuell anpassbar.

www.ifta.com

Kabeltester für die Qualitätssicherung

Der amerikanische Spezialist für Kabel- und Kabelbaum-Testsysteme

Cami Research und der Germeringer Messtechnik-

Spezialist Alldaq geben Ihre Distributionspartnerschaft bekannt.

Unter dem Markennamen Cableeye ist CAMI seit vielen Jahren

erfolgreich im Markt anspruchsvoller Kabel-Testsysteme für die

Qualitätskontrolle aktiv. Durch die Modularität des Kabeltest-

Systems sowohl in Hard- als auch Software bietet es passende

Lösungen für nahezu jeden Anwender. Mit mindestens

128 Testpunkten, die auf bis zu 2 560 Testpunkte erweitert werden

können, mit Modellen, die Widerstände und Dioden erfassen und

mit einer Prüfspannung von 1,5 kVDC den Isolationswiderstand

bis 1 GOhm erfassen, lässt sich ein maßgeschneidertes System für

zusammenstellen, das sich in Zukunft noch erweitern lässt. Der

Anwender wird von einer

praxiserprobten Windows-

Software durch den Prüfablauf

geführt. Darüber

hinaus kann er eigene

Kabelbäume definieren

und kundenspezifische

Prüfadapter einbinden.

www.alldaq.com

Maßgeschneiderte

Drehmomentaufnehmer

• Messbereich 5 Nm bis 1.000 kNm

• hohe Genauigkeit 0,05 %

• lagerlos, kein Verschleiß

• großer Temperaturbereich: -45 bis 160°C

• hohe Überlastfestigkeit

• kundenspezifische Flanschbilder

• kompakter, kosteneffizienter Prüfstandbau

• optimierte Wellendynamik

• ATEX-Zulassung

Eschenwasen 20 · 78549 Spaichingen

Tel. 07424-9329-0 · Fax 07424-9329-29

info@sensortelemetrie.de

www.sensortelemetrie.de

So sind Ihre Daten sicher in der

Messtechnik-Cloud

Das Thema Cloud Computing bereitet vielen mittelständischen

Unternehmen nach wie vor Unbehagen. Denn wer vertraut schon

gerne sensible Unternehmensdaten oder geschäftskritische

Anwendungen einer anonymen Cloud an. Diesen Vorbehalten

begegnet Additive mit einer „privaten“ Messtechnik-Cloud, in der

sämtliche Anwendungen in ihrer eigenen IT-Umgebung laufen.

Dazu zählen u. a. die Anwendungen Zustandsüberwachung,

Datenerfassung und -speicherung sowie Remote-Testing,

-Monitoring und -Reporting. Wie diese Private Cloud funktioniert,

stellt das Unternehmen auf der Messe Sensor+Test 2016 vor. Zum

Einsatz kommen die kabellosen BeanAir-Sensoren, die in den

Messehallen in Nürnberg verteilt sind und ihre Messdaten über

die Additive Cloud-Services in ein Cloud-System live während der

kompletten Messedauer übertragen und dort visualisieren. Zur

Visualisierung und/oder Analyse wird dann je nach Anwendungsgebiet

Origin, Minitab oder Mathematica auf dem Cloud-System

genutzt. Die BeanAir-Sensortechnologie bietet neben Zuverlässigkeit

große Flexibilität sowie

Wartungsfreundlichkeit und

ist einfach zu implementieren.

Die Wireless-Sensor-Netzwerke

eignen sich für die Zustandsüberwachung

und die vorausschauende

Fehlerdiagnose im

Prozessmonitoring, Structural

Health Monitoring sowie in der

Luft- und Raumfahrt.

www.additive-net.de

36 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


Sauerstoffsensoren für Anwendungen im Bereich von ppm bis 95 %

Die Sauerstoffsensor-Serie FCX aus dem Hause Pewatron deckt

vier Messbereiche ab: 0 bis 1 000 ppm, 0 bis 5 %, 0 bis 25 % und

0 bis 95 %. Die einzelnen Zirkonium-basierten

Sensoren erfüllen in ihrem jeweiligen Messbereich

höchste Anforderungen bezüglich Genauigkeit, Signalstabilität/Reproduzierbarkeit,

Reaktionszeit und

Lebensdauer. Das Ausgabesignal liegt im µA-Bereich

und verläuft mit zunehmendem Sauerstoffgehalt

logarithmisch. Das Heizelement und der Sauerstofffühler

sind verbunden und gewährleisten so eine

optimale Temperaturübertragung und einen

minimalen Stromverbrauch am Arbeitspunkt. Durch eine am

Sauerstoffsensor anliegende Spannung wird der Sauerstoff aus

einer geschlossenen inneren Kammer herausgepumpt.

Bei konstantem Gasdruck entspricht die Menge des

herausgepumpten Sauerstoffs der Menge an Sauerstoffmolekülen,

die durch eine kleine Kapillaröffnung

hereinströmen. Diese ist unabhängig von der

zwischen den Elektroden in einem bestimmten

Bereich angelegten Spannung.

www.pewatron.com

Sicherheitssensoren für SIL 2- und PLd-Anwendungen

Der neue absolute Multiturn-Drehgeber TRK/S3 mit Safety over

EtherCAT- (FSoE-) Schnittstelle vervollständigt TWKs Serie von

magnetischen Drehgebern. Er erlaubt die sichere Überwachung

von Position und Geschwindigkeit einer Anlage. Das

FSoE-Protokoll läuft dabei auf dem Standard-EtherCAT, sodass

Nicht-Safety- und Safety-Teilnehmer in demselben EtherCAT-

Netzwerk betrieben werden können. In der Serie der hochauflösenden

magnetischen Drehgeber steht der neue SIL2-/PLdzertifizierte

Singleturn-Drehgeber HBN/S3 mit CANopen-Safety-

Schnittstelle zur Verfügung. Er bietet eine Auflösung von bis zu

22 Bits pro Turn. Der Bereich der Neigungs- und Vibrationssensoren

wurde um den Vibrationsaufnehmer NVA/S3 erweitert.

Er kann Vibrationen im Bereich 0.1 … 60 Hz sicher erfassen und

über CANopen-Safety oder analog ausgeben. Zusätzlich besitzt

er zwei SIL 2-/PLd-zertifizierte Schaltkontakte, die beim

Überschreiten von Warn- und Alarmwerten der Beschleunigung

die Anlage sicher abschalten.

Die Berechnung des

Frequenzspektrums des

Beschleunigungssignals

mittels Fourier-Analyse ist

in Vorbereitung.

www.twk.de


Sensor + Test 2016

Analyse von Schall- und Schwingung

mittels Software

Ganzheitliche Fahrzeug- und

Maschinentests gewinnen an

Wichtigkeit – deshalb erweitert

Imc Meßsysteme ihr Angebot

an Messtechnik-Lösungen um

einen weiteren Baustein: die

neue Schall- und Schwingungssoftware

Imc Wave. Kunden können damit nicht nur Geräuschmessungen,

Strukturanalysen und Schwingungsuntersuchungen

durchführen, sondern gleichzeitig weitere Messgrößen wie Kraft,

Druck und Temperatur erfassen. Zudem lassen sich Feldbusinformationen

synchron mit aufzeichnen, was eine ganzheitliche

Betrachtung von Maschinen und Fahrzeugen erlaubt. Bei der

Modalanalyse mit dem Strukturanalysator lassen sich mechanische

Strukturen auf Resonanzen untersuchen. Dazu wird ein definiertes

Kraftsignal in die Struktur eingeleitet und die dynamische Antwort

mit Beschleunigungssensoren gemessen. Die synchrone Verrechnung

aller Signale erlaubt die Bestimmung der Übertragungsfunktion,

welche das Schwingungsverhalten der Struktur beschreibt.

www.imc-frankfurt.de

Sensor für brennbare Gase

Das Unternehmen MSR-Electronic stellt neuartige Sensoren

sowie Controller bereit, um lebensbedrohliche Gase festzustellen

und umgehend anzuzeigen. Beispielsweise sind die Sensoren der

Serie PX2 für brennbare Gase in ATEX Zone 1, Zone 2 und

kommerzielle Anwendungsbereiche konzipiert. Die Gassensoren

sind mikroprozessorgestützt und mit 4–20 mA/RS485-Modbus

Ausgangssignal ausgestattet. Zudem

verfügen sie über Alarm- und Störrelais

(alle SIL2 zertifiziert) zur Überwachung

der Umgebungsluft auf brennbare Gase

und Dämpfe im Bereich der unteren

Explosionsgrenze (UEG) mittels eines

katalytischen Sensorelements (Pellistor).

Bei den Sensoren ohne LCD-Display

erfolgt die Kalibrierung über das

handliche Kalibriergerät XT-2. Sensoren mit LCD-Display haben

eine integrierte Kalibrierroutine, die ohne Öffnen des Gehäuses

von außen mit einem Dauermagneten gestartet wird. Der

Gassensor ist in den Varianten „Ex demb[ib]“ (auch in Zone 1

während des Betriebs ist das Gehäuse jederzeit zu öffnen) und

„Ex d“ erhältlich.

www.msr-electronic.de


Quality by tradition

Weitere Infomationen

finden Sie unter:

www.sika.net

NEUHEIT

Exklusive

Präsentation

SIKA TP Premium –eine Revolution

in der Temperatur-Kalibriertechnik




Halle 1, Stand 1-329

Völlig neuartiges Funktionsprinzip: Eigenschaften des Sensor-

Prüflings werden virtuell modelliert.

Es wird eine bei tragbaren Kalibratoren einzigartige Temperaturstabilität

im Millikelvin-Bereich erreicht.

Einzigartige Zukunftssicherheit durch regelmäßige Software-

Updates und Erweiterungen.

www.sika.net

Gesamtlösung zur

Maschinenüberwachung

Der störungsfreie Betrieb von Pumpen, Lüftern und Ventilatoren

in Industrieanlagen hängt von unterschiedlichen betrieblichen

Anforderungen und Bedingungen ab. Außerhalb ihrer Spezifikationen

betrieben, können diese Maschinen unzulässige Schwingungen

erzeugen und die gesamte Anlage stören. Das Condition-

Monitoring-System

TAR9964 von PCB

Synotech verfügt über

vier ICP- Eingangsklemmen,

diverse digitale

Ein- und Ausgänge sowie

das dazu passende

PC-Modul. Die Einheiten

ergänzen sich zu einer

optimalen Gesamtlösung

zur Maschinenüberwachung

und Anlagensteuerung

ohne separate

Subsysteme. Die

Condition-Monitoring-Software auf Basis von Twincat 3 bietet

eine Grenzwertüberwachung und Auswerte-Algorithmen wie

RMS, FFT, Crestfaktor, Schmalbandpegel sowie die Analyse

verschiedener Schadenssymptome. Die Flexibilität und Erweiterbarkeit

dieses Systems ermöglichen eine einfache Integration in

neue und bestehende Anlagen. Als ideale Ergänzung zu dem

Condition-Monitoring- System empfehlen sich die robusten

Vibrationssensoren.

www.synotech.de

38 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016

SIKA.indd 1 21.04.2016 09:03:05


Messtechnik in der Cloud

Sensor-Technik Wiedemann (STW)

versetzt seine Kunden in die Lage,

modernste Cloud-Technologien zu

nutzen. Das Datenmanagement

und die Vernetzung schaffen die

Voraussetzungen zum Mitschreiben

der Daten von Sensoren und Messsystemen,

zur Vorverarbeitung und

Weiterleitung an Server mit Datenbanken über Internetverbindungen.

Hier stehen die Daten zur Nutzung von jedem Ort über

Internet (Browser) bereit. Dabei bestehen Möglichkeiten zu

entsprechender Auswertung, Darstellung und Zugriffsverwaltung

oder zur Weiterleitung und Integration in Prozesslandschaften

und -abläufe. Hohe Sicherheit beim Zugriff und der Datenspeicherung

sind ein Muss. STW nutzt für diese Cloud-Lösungen

vor allem vorhandenes Know-how und die Technologie der Firma

Cumulocity. Der entstehende, durchgängige Informationsfluss

sorgt für Effizienzsteigerung und bildet die Brücke zur Industrie 4.0.

Durch die lückenlose Verfügbarkeit von Sensordaten aus der

Maschine entsteht Transparenz bezüglich des Zustandes, der

Auslastung oder Nutzung. Die Informationen können sowohl am

PC, Tablet als auch am Smartphone abgerufen werden.

www.sensor-technik.de

Messaufnehmer zur genauen Erfassung

der Axialkräfte

Manner Sensortelemetrie hat seine Messaufnehmerpalette, die

speziell für die Prüfstandtechnik entwickelt wurde, weiter

ausgebaut. So hat das Unternehmen einen kompakten Aufnehmer

entwickelt, der die hochgenaue Erfassung vergleichsweise kleiner

Axialkräfte bei gleichzeitig geringstem Übersprechen ermöglicht.

Damit lässt sich die Axialkraft mit einer Genauigkeit von 0,1 %

erfassen. Die zeitgleich erfassten Messwerte werden kontaktlos

via Sensortelemetrie vom drehenden Aufnehmer zur Datenerfassung

übertragen. Durch den Einsatz der digitalen Sensortelemetrie

konnte die Systemgenauigkeit verbessert werden. Bei

der neuen Generation werden die Drehmomentwerte und

Axialkraftwerte bereits im Rotor mit 16 Bit

Auflösung und einer Abtastrate von 4 000/s

digitalisiert. Optional sind auch höhere

Abtastraten verfügbar. Die Übergabe der

Daten an die Prüfstandsteuerung erfolgt

üblicherweise über Netzwerke. Es stehen

wahlweise USB, CAN, Ethernet-Anschluss

(TCP/IP) und EtherCAT zur Verfügung,

außerdem ein Analogsignal.

www.sensortelemetrie.de

Einschraub-Temperaturfühler für harte

industrielle Einsätze

Für harte Einsätze präsentiert Variohm Eurosensor Einschraub-

Temperaturfühler der Serie ETP-AM-SP, die einen Messbereich

von - 55 bis + 230 °C aufweisen. Adäquate Applikationen sind u. a.

die Überwachung von Betriebszuständen an Prüfständen, im

allgemeinen Maschinen- und Anlagenbau und – aufgrund der

Sterilisierbarkeit – in der Medizintechnik. Mit M10-Gewinde

befestigt, reicht der Temperaturfühler 10 mm tief in das Messmedium.

Je nach Einsatzgebiet sind die Fühler mit verschiedenen

Sensorelementen lieferbar:

Pt100, Pt1000 oder NTC10k. In

Verbindung mit dem 4-poligen

IMC-Stecker sind die Einschraub-

Sensoren UL-konform. Auch die

Kabelversion erfüllt die Anforderungen

der Schutzklasse IP67.

www.variohm.de

Datenlogger für die flexible und präzise

Datenüberwachung

Die Datenlogger RTR-500 von T&D

Corporation wurden für die flexible

und präzise Datenüberwachung

entwickelt und eignen sich für

Parameter wie Temperatur, Feuchte,

Spannung, mA (4-20 mA), Impuls,

Beleuchtung, UV und CO2. Basisstationen

sind als GSM-, USB- und

Ethernet-Modelle erhältlich. Die Geräte sammeln Daten von allen

Loggern kabellos in einer freien Distanz von 150 m oder, durch

einen Repeater verstärkt, auch über größere Strecken. Eine

Verkabelung oder die Ablesung der Werte vor Ort werden somit

überflüssig. Ergibt die Messung Abweichungen zu festgelegten

Toleranzwerten, verschickt die Basisstation automatisierte

Warnmeldungen per SMS, E-Mail oder App.

www.tandd.com

+ + + Sensor+Test • Halle 1 • Stand 460 + + + Sensor+Test • Halle 1 • Stand 460 + + +

Präzision

genial

einfach !

TAUPUNKT • RELATIVE FEUCHTE • SAUERSTOFF

Max-Planck-Str. 14 ∙ 61381 Friedrichsdorf ∙ Tel. 06172 5917- 0 ∙ www.michell.de


SENSORIK UND MESSTECHNIK I TITEL

Bestens im Blick

Dreidimensionales, sicheres Kamerasystem macht Roboter-Produktion für Dämpfungssysteme sicher

Joachim Merx, Adrian Jakob

Bei verzweigten Fertigungslinien mit mehreren Montagestationen ist

Sicherheit ein essentielles Thema. Will man die Zugänglichkeit nicht

einschränken, ist eine großräumige Einzäunung keine Lösung. Je

filigraner und leistungsfähiger ein konventionelles Sicherheitskonzept,

umso höher die Kosten. Da lohnt es sich, das dreidimensionale sichere

Kamerasystem als Alternative in Betracht zu ziehen.

Joachim Merx, Adrian Jakob,

beide Pilz GmbH & Co. KG, Ostfildern

Ein klangliches Potpourri aus sich überlagernden

Antriebs- und Montagegeräuschen

erfüllt die Werkshalle. Im Zentrum

einer rund 8 × 10 Meter messenden Anlage

verrichten drei 6-Achs-Roboter ihre Arbeit.

Um sie herum gruppieren sich mehrere

Montage-, Prüfstationen sowie Zuführ- und

Förderlinien.

Die Produktionsanlage des zur Zimmer

Group zählenden Werkes in Rheinau fertigt

Dämpfungssysteme, wie sie u. a. in der

Möbelindustrie in Schubläden und Schanktüren

zum Einsatz kommen. Das Unternehmen

mit rund 1 000 Mitarbeitern vereint an

den drei Standorten Rheinau, Ettlingen und

Haslach Technologien aus Handhabungs-,

Dämpfungs-, Linear-, Verfahrens-, Werkzeug-

und Maschinentechnik für alle Branchen

unter einem Dach und aus einer Hand.

Dabei ist die Zimmer Group in 28 Ländern

Europas, Amerikas und Asiens mit Niederlassungen

und Vertriebspartnern vertreten.

40 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


Millionenfach sichere Montage

Damit aus bis zu 12 Einzelteilen hochwertige

Luft-Dämpfungssysteme unterschiedlicher

Größe werden, sind aufeinander abgestimmte,

weitgehend automatisierte Fertigungsschritte

erforderlich: Die Kolbenstangen

gelangen über eine Zuführschiene zu

einem Trommelmagazin. Von dort greift ein

6-Achs-Roboter das zentrale Bauelement

und fädelt eine Dichtung auf. Nachfolgend

weist ein kamerabasiertes System den Roboter

an, welche Dämpferhülle er mit seinem

zweiten Greifer aufnehmen soll. Die daran

anschließende Montagestation fügt Kolbenstange

und Gehäuse fest zusammen.

Ein weiterer Roboter übernimmt das Bauteil,

um im nächsten Montageschritt einen Deckel

zu verpressen. Gegen Ende des Prozesses

erhält das Kopfende einen Koppler, der dritte

6-Achs Roboter führt das nunmehr nahe zu

fertige Bauteil in eine Bedruckungsstation.

Nach finalen Qualitätstests landen die

Dämpfungselemente in bereitgestellten

Transportkisten. Rund 85 Millionen Stück

dieser Systeme fertigt Zimmer pro Jahr.

„Wenn wir Besucher durch unser Unternehmen

führen, zeigen die sich von dieser

Anlage regelmäßig beeindruckt“, erzählt

Christoph Boog, Geschäftsführer der zur

Zimmer Group zählenden Zimmer GmbH.

Mit Ausnahme eines kleinen Zaunsegments

sind nirgendwo Schutzzäune, Lichtschranken,

Laserscanner oder Trittmatten installiert.

Der komplette Fertigungsbereich einschließlich

der Aktionsbereiche der drei

Roboter scheint frei zugänglich. Ein Mitarbeiter

betritt den maschinennahen Bereich

einer Materialzuführung, ohne dass dies

Auswirkungen auf den Produktionsfluss

hätte. Wie aber steht es bei dieser Anlage um

die Sicherheit von Mensch und Maschine?

Masterplan für Sicherheit

02 Von oben betrachtet – SafetyEye richtet

virtuelle Warn- (gelb) und Schutzräume ein,

die Produktionsbereiche nicht nur sicherer,

sondern auch flexibler machen

Aufgrund vielfältiger Kompetenzen im

Handhabungsbereich plant und fertigt die

Zimmer Group einen großen Teil ihrer Betriebsmittel

selbst. „Als wir den Entwurf

inklusive der Anforderungen an die Montagelinie

stehen hatten, stand natürlich die

Frage nach einem leistungsfähigen Sicherheitskonzept

im Raum“, sagt Christoph

Boog. Weil das Unternehmen bereits auf

eine langjährige und gute Zusammenarbeit

mit Pilz zurückblicken konnte, entschied

man sich in Sachen Sicherheit einmal mehr

für die Automatisierungsexperten aus Ostfildern.

Schnell wurde klar, dass der hohe

Automatisierungsgrad einerseits und die

Anforderung an bedingte Zugänglichkeit,

Eingriffsmöglichkeiten im Störungsfall sowie

die Ansprüche an die Produktivität und

Verfügbarkeit anderseits ein aufwändiges

Sicherheitskonzept nach sich ziehen würden.

„Gleichzeitig wollten wir sicherstellen,

dass Sicherheitseinrichtungen nicht umgangen

werden können“, betont Christoph

Boog. Ein erstes konventionelles Konzept

erwies sich zwar als leistungsfähig, aber

auch als aufwändig und kostenträchtig. Im

Wir machen

Ihre Maschine

sicher.

Mit der Sicherheitszuhaltung

AZM400.

n 10.000 Newton Zuhaltekraft |

Metallgehäuse

n Bistabile Zuhaltung | Motorischer

Antrieb

n Zuhalte- und Verriegelungsfunktion

PL e / SIL 3

n Toleranz gegen Türversatz |

Entsperrung gegen Querkraft

n Sichere 2-kanalige Ansteuerung

www.schmersal.com

Besuchen Sie uns auf

der Automatica 2016,

Halle B6, Stand 326.

01 Der komplette

Fertigungsbereich bei

Zimmer einschließlich

der Aktionsbereiche der

drei Roboter scheint frei

zugänglich, SafetyEye

sorgt unauffällig für

Sicherheit und Effizienz


SENSORIK UND MESSTECHNIK I TITEL

per se noch keine Gefährdung für den

Bediener dar. Es leuchtet jedoch eine gelbe

Warnlampe auf und ein akustisches Signal

ertönt. Safety-Limited Speed(SLS)- fähige

Komponenten fahren auf sichere Geschwindigkeit,

rein vorsichtshalber. Erkennt der

Werker sein Fehlverhalten und zieht sich

aus dem virtuellen Warnbereich zurück,

arbeitet die Anlage mit der üblichen Geschwindigkeit

weiter. Greift er jedoch in die

angrenzende Schutzzone Rot ein, fährt die

Anlage in einen sicheren Stillstand: Eine

rote Lampe leuchtet auf, ein Warnsignal ertönt.

Um wieder in den Produktionsmodus

zurückkehren zu können, muss der Bediener

den Zustand quittieren, um so den Wiederanlauf

zu aktivieren.

03 Bei der Zimmer GmbH bedient ein Roboter automatisierte Montageeinheiten und auch

hier muss die stattfindende Mensch-Roboter-Kollaboration sicher sein

Zuge der Beratungsgespräche mit Pilz rückte

schließlich das dreidimensionale sichere

Kamerasystem SafetyEye in den Fokus.

Die dritte Dimension

des Überwachens

Zwei dieser Kamera-Systeme sind bei Zimmer

an der Decke montiert und haben jeden

Punkt der weit verzweigten Anlage im

Blick. Vorteil: Anstatt einer Vielzahl an zum

Teil hinderlichen Sicherheitseinrichtungen

wie Zäune, Türsicherungen, Lichtschranken

etc., die zudem aufwändig installiert

und aufeinander abgestimmt werden müssten,

bietet die innovative 3D-Technik mit

ihrer bedienerfreundliche Software ein

Überwachen und Steuern selbst komplexer

Anwendungen mit nur einem System. Das

reduziert die Komponenten auf ein Minimum

und spart Ausgaben für Installation

und Engineering.

SafetyEye überwacht den dreidimensionalen

Raum mittels intelligenter Sensorik lückenlos:

Vor, über oder um identifizierte Gefahrenbereiche

werden mit dem SafetyEye

Flexibler Schutzkokon

per Mausklick

Konventionelle Sicherheitslösungen können

auf Eingriffe in Schutzbereiche häufig

nur mit einem sofortigen Stopp der Gefahr

bringenden Bewegungen oder mit dem

sicheren Stillstand der gesamten Anlage reagieren.

Das Wiederanfahren ist in der Regel

mit viel Aufwand und Zeit verbunden. Safety-

Eye bietet mit seinen unterschiedlich strukturier-

und definierbaren virtuellen Schutzräumen

weit mehr Reaktionsoptionen.

Darüber hinaus lassen sich die mit dem

SafetyEye Configurator definierten Räume

jederzeit per Mausklick ändern und anpassen.

Selbst komplexe Verknüpfungen verschiedener

Räume und Funktionen sind

einfach konfigurierbar und in Betrieb zu

nehmen, zusätzliche Hard- oder Software

Mit einer intuitiv handhabbaren Software lassen sich erforderliche

Schutzräume einfach konfigurieren und flexibel ändern.

04 Die sehende Sicherheitstechnologie

SafetyEye ermöglicht es, auch Räume

sicher, flexibel und effizient zu überwachen

Configurator ganz einfach virtuelle Warnund

Schutzräume angelegt. Bei der Montagelinie

sind das die Aktionsbereiche der

Roboter, Gefahrenbereiche entlang von

Zuführungen oder Montagestationen. Dazu

bietet die Konfigurations-Software eine Fülle

von Möglichkeiten mit einfach zu bedienenden

Software-Tools. In der Praxis sind

so bis zu 50 Warn- und Schutzräume konfigurierbar,

die mit konkreten Aktionen und

Handlungsanweisungen für verschiedene

Gefahrensituationen verknüpfbar sind.

Unsichtbarer Wächter

aus der Vogelperspektive

Die Anlage bei der Zimmer Group kommt

im Kern mit zwei Schutzzonen aus. Gelbe

Zonen sind als Warnbereiche angelegt: Ein

Eingriff in die so definierten Bereiche stellt

entfällt. Zudem eignet sich SafetyEye für

effiziente und sichere Mensch-Roboter-

Kooperationsmodelle.

„Bei der Zimmer Group wird es auch in

Zukunft weitere Anwendungen mit dem

intelligenten Raumüberwachungssystem

von Pilz geben. Wenn am Boden nichts

mehr stört, lassen sich Arbeitsplätze ergonomischer,

Arbeitsabläufe effizienter und

produktiver gestalten. Die schnelle Installation,

einfache Inbetriebnahme mit wenigen

Komponenten und die einfach handhabbare

Konfigurationssoftware sind Argumente,

die für SafetyEye sprechen“, fasst Christoph

Boog zusammen.

Fotos: 01 - 03 Zimmer Group/Pilz GmbH & Co. KG,

04 Pilz

ww.pilz.de

42 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


SENSORIK UND MESSTECHNIK

Die richtige Einstellung

Durchführung von Maschinenfähigkeitsuntersuchungen nach VDI/VDE 2645 – was sich ändert

Die Maschinenfähigkeitsuntersuchung (MFU)

ermittelt die Stabilität und Reproduzierbarkeit

der Prozesseinflussgröße „Maschine“

In der Vergangenheit war es üblich, dass zunächst

eine kurze Stichprobe von z. B. fünf

Messwerten genommen und dann überzogenen

Maschinenfähigkeitsuntersuchungen

werden mittlerweile mobile Prüfsysteme

eingesetzt, die über gesteuerte Schraubfallsimulatoren

verfügen und so angesteuert

werden können, dass der simulierte Schraubfall

dem realistischen Schraubfall entspricht.

Mit diesen mobilen Prüfsystemen

können Druckluftschrauber, Elektroschrauber

und Impulsschrauber vor Ort an der

Montagelinie geprüft werden.

Handgehaltene und eingebaute

Schraubsysteme

Prozessfähigkeit, die richtige Einstellung von Schraubwerkzeugen und

die Einhaltung der Toleranzen werden mit moderner Prüftechnik schnell

und sicher überprüft. Wir stellen Ihnen ein System zur dynamischen

Prüfung von Drehmoment-Werkzeugen in der Montage vor, das für

zahlreiche Anwendungsfälle konfigurierbar ist.

Die VDI/VDE-Richtlinie 2645 Blatt 2 beschreibt

die Durchführung von Maschinenfähigkeitsuntersuchungen

(MFU). In der

Richtlinie wird darauf eingegangen, dass der

industrielle Fertigungsprozess verschiedenen

Einflussgrößen (Mensch, Maschine u. a.)

unterworfen ist. Durch die MFU wird die

Stabilität und Reproduzierbarkeit der Prozesseinflussgröße

Maschine ermittelt. Hierdurch

lassen sich Aussagen über die zu erwartenden

maschinenbedingten Prozessfehler

treffen. Diese wiederum stellen ein

objektives Vergleichsmaß für die Qualität unterschiedlicher

Maschinen dar. Durch die MFU

soll sichergestellt werden, dass nur geeignete

Schraubwerkzeuge eingesetzt werden.

Richtlinienänderung

wacht wurde, ob die gemessenen Werte

noch innerhalb der Toleranzgrenzen lagen.

Dieses Verfahren beinhaltet den Nachteil,

dass ein Schraubwerkzeug, welches seine

Aufgabe nicht mehr erfüllt, erst dann bemerkt

wird, wenn es bereits Messwerte

außerhalb der Toleranz liefert. Die VDI/

VDE-Richtlinie 2645 Blatt 2 beschreibt

demgegenüber ein Prüfverfahren, bei dem

die statistische Fähigkeit der Werkzeuge

überprüft wird. In diesem Fall kann ein

Schraubwerkzeug identifiziert werden, das

nicht mehr fähig innerhalb der Prozessgrenzen

arbeitet, ohne dass Werte außerhalb

der Prozessgrenzen produziert wurden.

Schraubstellenbezogene MFU

an der Montagelinie

Die Richtlinie unterscheidet zwischen

werkzeugbezogener MFU und schraubstellenbezogener

MFU. Bei schraubstellenbe-

Bei handgehaltenen Schraubsystemen stellt

die Prüfung an den Simulatoren vor Ort

keinerlei Problematik dar, weil die Schraubsysteme

leicht an den eingebauten Simulatoren

der Prüfbank geprüft werden können.

Anders verhält es sich jedoch bei Einbauschraubern,

die fest in einer Vorrichtung angebracht

sind und nicht ohne größeren Aufwand

aus der Vorrichtung auf den Simulator

gebracht werden können, um die Maschinenfähigkeit

nachzuweisen. Eine besondere

Herausforderung stellt dabei die sogenannte

Hochzeit in der Automobilindustrie dar. Wenn

die Chassis mit den Fahrwerkskomponenten

und die Karosserie miteinander montiert

werden, müssen zahlreiche Schraubsysteme,

eine hohe Anzahl von Schrauben gleichzeitig

montieren. Diese Schraubsysteme sind fest in

der Vorrichtung montiert. Um an diesen

Schraubsystemen die MFU durchzuführen,

werden Sonderlösungen der Schraubfallsimulatoren

verwendet, welche über die Möglichkeit

verfügen, den kleinen Simulator mit

der integrierten Drehmoment-/Drehwinkel-

Messtechnik an dem entsprechenden Schrauber

zu fixieren. Der Simulator wird dazu mittels

Manipulator in der richtigen Position für

das Schraubsystem gehalten. Über eine

Schwenkeinrichtung kann er auch an Schraubern

eingesetzt werden, die in einem beliebigen

Winkel montiert sind. Somit ermöglicht

der mobile Schatz cerTest Prüfstand mit

Manipulator, dass auch eingebaute Schraubsysteme

nach der VDI/VDE-Richtlinie 2645

Blatt 2 auf Maschinenfähigkeit untersucht

werden können, ohne sie auszubauen.

www.schatz-ag.com

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 43


SENSORIK UND MESSTECHNIK

Stark unterkühlt, aber hochpräzise

Coriolis-Durchflussmesstechnik hält Extremtemperaturen stand

Alexander Marzahn

Beim Abfüllen von reinem Flüssiggas bei dem Unternehmen PanGas in

der Schweiz herrschen Extremtemperaturen von rund - 180 °C. Eine mess-

technische Herausforderung, der nur ein Unternehmen gewachsen war.

Lesen Sie, wie ein Entwicklerteam diese Aufgabe mit maßgeschneiderter

Coriolis-Durchflussmesstechnik gemeistert hat.

Mithilfe der Tieftemperaturtechnik, der

sogenannten Kryogenik, lassen sich

technische Gase für viele Anwendungen

aus den Bereichen Life Sciences, Chemie,

Umwelt- und Lebensmittelindustrie herstellen.

So sorgen z. B. eiskalte Helfer wie

Stickstoff, Sauerstoff oder Argon als Schutzgas

beim Schweißen und Schneiden für

Sicherheit, machen Lebensmittel haltbar

oder versorgen Patienten mit Atemluft. Mitunter

sorgen sie auch für Gänsehaut, wenn

das Phantom der Oper aus wabernden

Nebelschwaden steigt.

Ein führender Anbieter von technischen

Gasen in der Schweiz ist PanGas, Tochter

der globalen Linde Group. In dem im

Jahr 2010 errichteten Werk in Muttenz bei

Basel werden die drei erwähnten Hauptbestandteile

der Luft in hochreiner Form

gewonnen. „Die Anlage ist eigentlich ein

riesiger Kühlschrank. Wir saugen die Luft

an, komprimieren diese und transportieren

Wärme ab, bis die Luft flüssig wird und wir

Alexander Marzahn, Manager Corporate

Publishing, Endress+Hauser, CH-Reinach

die Gase mittels Destillation trennen können“,

erklärt Wolfgang Eichner, Leiter Supply

Operations von PanGas. „Vereinfacht

gesagt: Wir nehmen Luft, verpacken sie in

kleine Einheiten und verkaufen sie weiter.“

Kraftakt: 500 Tonnen flüssige

Gase pro Tag

02 Die moderne

Luftzerlegungsanlage

des Werkes von

PanGas mit den beiden

Trennsäulen (links)

und den Lagertanks

(rechts)

Der Rohstoff ist zwar kostenlos, doch die

Abkühlung auf - 180 °C in der Luftzerlegungsanlage

in Muttenz ist ein physikalischer

Kraftakt. Wer eine Ahnung hat, wie

viel Strom seine Tiefkühltruhe zur Erzeugung

von ein paar Minusgraden verschlingt,

kann sich vorstellen, wie viel

Energie vonnöten ist, um auf diese Weise

pro Tag 500 t flüssige Gase zu produzieren.

Die so genannte Tieftemperatur-Rektifikation

erfolgt in fast 40 m hohen Trennsäulen,

wobei bei der Destillation die unterschiedlichen

Siede-punkte der drei Gase

ausgenutzt werden. Nach der Trennung

werden die frostigen Flüssigkeiten in

mächtigen Drucklagertanks gelagert, von

denen aus die Tanklastwagen direkt befüllt

werden. Da sich Flüssiggas nur mit Verlust

lagern und transportieren lässt, produziert

Linde in einem dichten Vertriebsnetz europaweit

möglichst nah beim Kunden.

„Man kann das mit kochendem Wasser

vergleichen“, erklärt WolfangEichner. „Das

Produkt verdampft fort während. Pro Tag

lösen sich etwa 1,4 Prozent buchstäblich

in Luft auf.“

44 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


01 Es ist eine der weltweit besten Produktions-Kalibrieranlagen,

auf der Endress+Hauser seine Coriolis-Durchfluss-Messgeräte mit

einer Genaugigkeit von ± 0,015 % prüft

Durchhaltevermögen ist auch an der Füllstation

gefragt: Was bei Normaltemperaturen

Routine wäre, ist aufgrund der kritischen

Kälte des Mediums eine echte Herausforderung.

Alle technischen Teile wie

Ventile, Gasabscheider, Auslassvorrichtung

sind vakuumisoliert. „Besonders schwierig

war es, ein Messgerät zu finden, das robust

genug ist, dieser Kälte zu widerstehen“, erklärt

Beat Bättig, Anlagen-Operator von

PanGas in Muttenz. Neben der extremen

Beanspruchung des Materials – das eisige

Medium lässt Kunststoffe binnen Stunden

spröde werden – muss das Gerät vor allem

auch konstante Druckbedingungen garantieren.

„Dehnen sich die Gasmoleküle nur

wenig aus, erwärmt sich das Medium und

Hinsichtlich der Verlässlichkeit

sind die Durchfluss-Messstellen

von Endress+Hauser unschlagbar.

Sie halten selbst extremen

Temperaturschwankungen

ohne Fehlfunktion stand.

Wolfgang Eichner, Leiter Supply

Operations, PanGas AG, CH-Muttenz

die Flüssigkeit wird wieder zu Gas“, erklärt

Patrick Rotzler, Produktmanager Durchfluss

von Endress+Hauser. „Ein Gemisch

aus gasförmigen und flüssigen Teilen wäre

Gift für eine verlässliche Messung.“

Keine Angst vor dem Kälteschock

Konventionelle Messgeräte kapitulieren

schon nach wenigen Minuten und sind

nicht im Stande, die Dichte des inhomogenen

Mediums zu bestimmen. Für diese

Spezialanwendung gab es also kein Gerät

aus der Schublade. So wendete sich Pan-

Gas an die Durchfluss-Spezialisten von

Endress+Hauser, mit denen man in einem

früheren Projekt gute Erfahrungen gemacht

hatte. In einem mehrstufigen Testverfahren

mit PanGas entwickelte Endress+Hauser

darum ein Coriolis-Massedurchfluss-Gerät

(Promass F) derart weiter, dass es der klirrenden

Kälte zu trotzen und die fatalen

Druckschwankungen zu verhindern vermochte.

Ein spezieller Niedertemperaturaufbau

brachte die sensible Elektronik auf

sichere Distanz zum tiefkalten Medium,

und im Sensor selbst wurde statt Stickstoff

das Edelgas Helium verwendet, das sich

auch bei -180 °C nicht verflüssigt. Durch

weitere, teils unkonventionelle Anpassun-

gen schafften es die Ingenieure, die Messbedingungen

so zu kontrollieren, dass der

Gasvolumenanteil eine kritische Grenze

nicht übersteigt. „Hinsichtlich der Verlässlichkeit

sind diese Durchfluss-Messstellen

von Endress+Hauser unschlagbar“, sagt

Wolfgang Eichner. „Selbst extreme Temperaturschwankungen

haben keine Fehlfunktionen

zur Folge.“

Alles unter Kontrolle

„Coriolis-Durchfluss-Messgeräte sind erste

Wahl, wenn es darum geht, Flüssigkeiten

oder Gase mit höchstmöglicher Genauigkeit

zu erfassen“, sagt Oliver Seifert, Gas-

Spezialist von Endress+Hauser. Die Messabweichung

betrage maximal

± 0,35 %. „Ein unglaublicher

Wert, wenn man bedenkt, dass

selbst nationale metrologische

Institute nur wenig besser kalibrieren

können.“ Um diese

Präzision nachhaltig sicherzustellen,

lässt PanGas die

Geräte alle zwei Jahre von

Endress+Hauser vor Ort überprüfen

und mit rückführba -

ren Nachweisen entsprechend

dokumentieren.

Automatisierte Abfüllung

via Fernsteuerung

Das Prozessleitsystem wird aus einer Zentrale

in Deutschland ferngesteuert. „Wir

verlassen uns also ganz auf Automatisierungstechnik“,

sagt Wolfgang Eichner. „Vor

Ort stellen drei Mitarbeiter die Wartung und

Kontrolle sicher.“ Auch bei der Abfüllung

wird jeder Schritt registriert. Die leeren

Tanklastzüge werden bei der Einfahrt gewogen,

sodass der Computer das Ladevolumen

berechnen kann. Wird dieser Wert

erreicht, wird der Vorgang automatisch

Welches Gas wird wofür verwendet?

03 Beim Abfüllen von reinem Flüssiggas

bei PanGas in der Schweiz herrschen

Extremtemperaturen von rund -180 °C

beendet. Wenn ein Parameter nicht mehr

stimmt, z. B. ein Tank zu voll ist oder zu

starke Vibration registriert wird, geht das

System automatisch in einen sicheren Zustand

über. „Wir könnten unsere Computer

herunterfahren, und die Anlage würde

trotzdem sicher weiterlaufen“, erklärt

Beat Bättig. Die Messtechnik in der Abfüllanlage

hat jedoch noch nie zu einer Abschaltung

geführt. „Manchmal machen wir

Stichproben und gleichen die Messungen

ab“, verrät Beat Bättig. „Doch die Werte waren

bisher stets identisch.“

www.de.endress.com

Stickstoff (78 % der Luft) wird in der Chemie- und Pharmaindustrie als Schutzgas

zur Inertisierung und zum Kühlen verwendet, in der Lebensmittelindustrie zum

Schockgefrieren und Verpacken unter „modifizierter Atmosphäre“ und in der

Industrie zum Gefrieren von Böden und Reinigen von Leitungen. Sauerstoff

(21 % der Luft) findet in der Medizin seinen Einsatz sowie in der Industrie, zum

Beispiel zum Schweißen und Schneiden von Metallen oder auch in der Life Science-

Industrie zur Herstellung von Arzneimitteln. Argon (0,9 % der Luft) ist wichtiges

Schutzgas für hochwertige Materialien, kommt in der Lebensmittelindustrie beim

Abfüllen von Wein und Verpacken von sauerstoffempfindlichen Produkten zum

Einsatz und in der Pharmaindustrie zum Überlagern von hochwertigen Produkten.

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 45


SENSORIK UND MESSTECHNIK

Qualität im Fass

und in der Flasche

Warum die Temperaturregelung in der

Weinproduktion essentiell ist

Klaus Otto

Wein ist ein Kulturgut. Schon

300 Jahre vor Christus ist der

erste Weinanbau in Ägypten und

Phönizien belegt. Von dort hat der

Rebensaft seinen Siegeszug über

Griechenland und das römische

Reich bis nach Europa angetreten.

Die Weinproduktion ist ein komplexer

Prozess, bei dem es vor allen

Dingen auf die richtige Temperatur

ankommt. Ein Weingut in der

bekannten Anbauregion Bordeaux

vertraut auf Jumo-Regler, um

hervorragende Produkte in die

Flaschen zu bekommen.

Klaus Otto ist Produktmanager bei der

JUMO GmbH & Co. KG in Fulda

Frankreich ist die heimliche Heimat des

Weines. Über 80 000 Betriebe produzieren

pro Jahr rund 45 Mio. hl (1 Hektoliter =

100 l) Wein. Das entspricht der fünffachen

Menge, die in Deutschland produziert wird.

Der durchschnittliche Franzose konsumiert

53 l Wein pro Jahr, mehr als doppelt so viel

wie in Deutschland.

Guter Wein entsteht in insgesamt elf

Schritten von der Ernte bis zur Lagerung.

Besonders wichtig für die Qualität des Weines

sind dabei die Gärvorgänge. Es wird

dabei zwischen der alkoholischen und der

malolaktischen Gärung unterschieden. Bei

diesen Prozessen wird der in den Trauben

vorhandene Zucker in Alkohol umgewandelt

und die Farbstoffe aus den Beerenhüllen

gelöst. Besonders in diesen Phasen

muss die Temperatur konstant überwacht

und geregelt werden. Die Steuerung erfolgt

über flüssigkeitsgefüllte Rohrleitungen in

den Gärtanks.

Anforderungen an Regler

für den Gärungsprozess

Um die Gärung zu starten müssen die Gärbehälter

zuerst leicht aufgewärmt werden.

Da die Gärung eine exotherme Reaktion ist,

erzeugt sie Wärme. Bei steigender Temperatur

nimmt die Aktivität der Hefe ab und

bei einer Temperatur größer + 35 °C stoppt

die Gärung. Die Gärtanks müssen also

auch gekühlt werden um die entstehende

Wärme zu evakuieren. Für jeden Gärtank

wird dabei ein Regler benötigt.

Bei der Applikation im französischen

Weingut sollten die Regler leicht vom Heizen

zum Kühlen und vom Kühlen zum Heizen

umgeschaltet werden können. Darüber hinaus

sollten die Sollwerte auch automatisch umgeschaltet

werden können. Die Regler

mussten zusätzlich über eine gut sichtbare

Alarmfunktion verfügen. Ein zusätzlicher

Kundenwunsch war auch ein vorgegebenes

Reglerformat von 48 x 48 mm. All diese

01 Die speziell für einfache Applikationen

entwickelten Quantrol-Regler kommen in

den Gärtanks zum Einsatz

46 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


SENSORIK UND MESSTECHNIK

Die neue Quantrol-Serie wird in den drei

DIN-Formaten angeboten. Über die serielle

Schnittstelle RS485 ist eine Anbindung an

übergeordnete Systeme möglich. Alternativ

zur frontseitigen Bedienung kann der Anwender

die Regler via Setup-Programm und

USB-Schnittstelle programmieren.

Energieeinsparpotenzial der

Anlage als positiver Nebeneeffe

Im französischen Weingut, in dem die Regler

jetzt eingesetzt werden, steuert jeder

Quantrol ein Ventil, mit dem die Flüssigkeitszufuhrt

im Heiz- und Kühlkreislauf

„Dank Selbstoptimierung

entfallen aufwendige

manuelle Einstellungsarbeiten“

02 Darstellung des Regelkreislaufs eines Gärvorgangs in der Weingewinnung

Anforderungen erfüllen die Regler der Jumo

Quantrol-Serie, die speziell für einfache

Applikationen entwickelt wurden.

Ausgezeichnete Merkmale

und Funktionen

Bedient werden die Geräte über vier frontseitige

Tasten mit definiertem Druckpunkt.

Der universelle Analogeingang für Widerstandsthermometer,

Thermoelemente oder

Strom-/Spannungssignale ist frei programmierbar.

Soll- und Istwert sowie alle Parameter

werden über zwei Sieben-Segment-

LED-Displays (rot/grün) mit ein oder zwei

Nachkommastellen dargestellt.

Die Werte können wahlweise in Celsius

oder in Fahrenheit angezeigt werden. Je

nach Format stehen bis zu fünf Relaisausgänge

mit einer Schaltleistung von 3 A/

230 V zur Verfügung. Über gelbe LEDs wird

die Schaltstellung der Relais angezeigt,

denen unterschiedliche Alarmfunktionen

zugeordnet werden können. Ein analoger

Ausgang 0...10 V oder 0(4)...20 mA lässt

sich zur Ansteuerung von Ventilen oder

Thyristor-Leistungsstellern nutzen. Mit

dem Binäreingang kann die Bedienung

und Einstellung der Quantrol-Geräte abgestuft

verriegelt, eine Rampe oder Timer

aktiviert oder die Selbstoptimierung gestartet

werden.

gesteuert wird. Mit nur einer Tastenkombination

kann zwischen Wärmen und Kühlen

leicht umgeschaltet werden, die Sollwerte

werden dabei ebenfalls umgeschaltet. Es

gibt jeweils eine Iconanzeige für den Wärmeund

den Kühlmodus. Mit einer zweiten

Tastenkombination können die Regler einund

ausgeschaltet werden. Im Alarmfall,

schaltet die zweite Anzeige unten zwischen

dem Text „ALA“ und dem Sollwert um.

In Frankreich kommen zusätzlich zu den

Quantrol-Reglern Jumo-Widerstandsthermometer

mit Anschlusskopf Form B und

einer Tauchhülse zum Einsatz. Neben der

einfachen Inbetriebnahme und Bedienung

des Systems überzeugte den Anwender vor

allen Dingen das Energieeinsparpotenzial,

das mit der neuen Anlage erzielt werden

konnte. Denn somit war das Weingut in der

Lage seine Betriebskosten zu senken.

www.jumo.net

Bestellen Sie bequem in unserem Online-Shop:

2016

Jetzt kostenlos anfordern!

www.fuehlersysteme.deKatalog

( +49 911 37322-0

Multifunktionaler

Luftqualitätsfühler

für CO2, Mischgas VOC,

Feuchte und Temperatur

Feuchte- und

Temperaturfühler

beheizbar ab >95% r.F.

Helligkeits-/

Bewegungs-/

Temperaturfühler

Kohlenmonoxidfühler

für CO und Temperatur

FuehlerSysteme eNET International GmbH | Röthensteig 11 | 90408 Nürnberg | Tel +49 911 37322-0 | Fax +49 911 37322-111

FuehlerSysteme.indd 1 18.04.2016 14:37:37

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 47


SENSORIK UND MESSTECHNIK

Ein Typ

für alle Fälle

Moderne Druckcontroller steigern Effizienz durch Multifunktionalität

Matthias Bundschuh

Immer mehr Produktionsprozesse

werden aus Gründen der Sicherheit,

der Genauigkeit und der Effizienz

tiefgreifend automatisiert. Wie

Prüftechnik diese Entwicklung

unterstützt, zeigt sich an der neuen

Generation Druckcontroller. Diese

Geräte sind für Anwendungen in

der Produktion sowie auch für Kalibrieraufgaben

im Labor gleichermaßen

konzipiert.

01 Der modulare Druckcontroller CPC6050

deckt einen breiten Druckbereich bis 210 bar

ab und misst bis zu 0,01 % genau

02 Der Mensor-Druckcontroller CPC8000

eignet sich als Werks-/Gebrauchsnormal für

die Kalibrierung von Hochdruckmessgeräten

Das Bordsystem eines Autos arbeitet zunehmend

feinnerviger. Es überwacht

alle entscheidenden Funktionen wie Motorleistung,

Kraftstoffverbrauch, Abgas, Sicherheit

und Fahrkomfort. Bei einigen

Fahrzeugtypen gehören sogar Vernetzung

und Kommunikation nach außen zum

Standard ihres elektronischen „Hirns“.

Die für die Steuerung notwendigen Messwerte

liefern Sensoren unterschiedlichster

Art. Pro Auto sind im Durchschnitt 100 dieser

„Sinnesorgane“ verbaut. Zu ihnen gehören

auch Drucksensoren, die von der Kontrolle

des Bremsdrucks bis zum Messen des

Ansaugdrucks eine Reihe von Aufgaben zu

erfüllen haben. Seit die Europäische Union

die Ausstattung von Neufahrzeugen mit

elektronischen Reifendrucksystemen festgeschrieben

hat, ist der Bedarf an Drucksensoren

noch einmal kräftig gestiegen.

Druckcontroller als Prüfgeräte

Sensoren für die Automobilindustrie und

andere Industriebranchen sind Massenprodukte,

die in automatisierten Prozessen

hergestellt werden. Sich ändernde Bedürfnisse

der Autofahrer sowie gesetzliche Vorschriften

zur Erhöhung der Sicherheit und

der Verringerung der Umweltbelastung veranlassen

Fahrzeughersteller und ihre Zulieferer

zu weiterer Digitalisierung, zur Entwicklung

leistungsfähigerer Sensoren. Auch

hier sind Produktqualität und Effizienz die

Determinanten der Herstellungsverfahren.

An der Schnittstelle beider Anforderungen

liegt das Arbeitsfeld der Prüfgeräte, im

vorliegenden Fall Druckcontroller. Deren

neue Generation ist darauf ausgelegt, den

Spannungsbogen zwischen Qualität und Effizienz

abzudecken. Diese Geräte sind sowohl

für Anwendungen in der Produktion

als auch für Kalibrieraufgaben im Labor

gleichermaßen konzipiert. Druckbereiche,

Anregel-Zeiten, Sensorwechsel und Genauigkeit

sind auf maximale Flexibilität ausgelegt.

Eine intuitive Touchscreen-Bedienung

sorgt dafür, dass die Performance des Geräts

ohne Zeitverlust zu steuern ist. Controller

aus der CPC-Serie von Wika beispielsweise

leiten die Bedienung aus der Smartphone-

Technologie ab. Alle entscheidenden Parameter

werden mit wenigen Klicks über

eindeutig identifizierbare Menüpunkte programmiert.

Vorteile eines mehrstufigen

Regelsystems

Ob In-Line- oder Batchverfahren: Sensoren

werden in enormen Stückzahlen produziert.

Das macht eine rasche Druckbereitstellung

für die Kontrolle notwendig, üblicherweise

reicht eine einfache Genauigkeit aus. Die

Controller von Wika zum Beispiel regeln

den Prüfdruck, je nach Typ, in wenigen

Sekunden und kalibrieren mit einer Genauigkeit

von bis zu 0,008 % des Messwertes.

Zwar sind kürzere Regelzeiten auch für

einen dauerhaften Einsatz der Controller

realisierbar. Doch hat sich herausgestellt,

dass ein Wert von zum Beispiel drei Sekunden

dem Ablauf der meisten Produktionsprozesse

voraus ist. Hinzu kommt, dass die

Regeltechnik bei hohen Geschwindigkeiten

an ihre physikalischen Grenzen stoßen

kann. Das Tempo bei Öffnen und Schließen

der Magnetventile fördert den Verschleiß.

Die Folgen sind Ungenauigkeiten und Kosten

zur Fehlerbeseitigung. Wika verwendet

daher ein mehrstufiges Regelsystem. Es teilt

den Druck in verschiedene Stärkegrade ein

und erwirkt so eine reduzierte Belastung.

Matthias Bundschuh ist Manager Product

Management, Calibration Technology bei

Wika in Klingenberg

48 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


Die Abnutzung im Dauerbetrieb wird gedämpft,

die Standzeit des Geräts erhöht.

Nahezu verschleißfrei arbeitet ein patentiertes

System mit Nadelventil, das im High

End-Controller CPC8000 eingebaut ist. Die

temperaturunempfindliche Keramiknadel

wird mittels Schrittmotorsteuerung stets

präzise in die gleiche Stellung gebracht.

Multifunktional einsetzbare

Gerätegeneration

Genauigkeit und Regelstabilität sind die

wichtigsten Kriterien für den Controller-

Einsatz in der Produktion. Die „Massenabfertigung“

von Prüflingen beansprucht nur

einen Teil der Performance, wenn auch einen

bedeutenden. Die heutige Gerätegeneration

zeichnet sich jedoch vor allem dadurch

aus, dass sie multifunktional einsetzbar ist.

Der gleiche Typ kann zum Beispiel auch für

Kalibrieraufgaben herangezogen werden.

Anwender müssen lediglich die entsprechenden

Parameter eingeben, andere Software

und Treiber sind nicht notwendig.

Prüfdrücke in der Sensor-Produktion ändern

sich nur in größeren Zeitabständen.

Bei der Sensor-Entwicklung oder der Ausstattung

von Prototypen in der Automobilindustrie

stellt sich die Situation anders dar.

Zum Beispiel müssen vor der Testphase der

„Erlkönige“, also der neuen Autotypen,

sämtliche Sensoren kalibriert werden. Controller

haben dabei unterschiedliche Druckbereiche

zu erfassen, von der Klimaanlage

über die Kompressoren bis zum Bremskreislauf.

Moderne Controller sind so konzipiert,

dass sich der Geräteaufwand auf einen Typ

reduzieren lässt. Wika‘s modularer CPC6050

zum Beispiel deckt einen Basis-Druckbereich

bis 210 bar ab und misst mit einer Genauigkeit

von bis zu 0,01 %. Er ist mit bis zu

zwei unabhängigen Kanälen ausgestattet,

die jeweils bis zu zwei interne Drucksensoren

aufnehmen können. Optional kann über

einen Ausgang auf beide Kanäle gleichzeitig

zugegriffen werden. Der Übergang zwischen

beiden Kanälen erfolgt automatisch

und ermöglicht dem Benutzer einen

großen Druckbereich von 400:1.

Wirtschaftliche und

zeitsparende Re-Kalibrierung

Die messtechnische Leistungsfähigkeit

in der Breite ist nicht das einzige Merkmal,

das den Effizienzgedanken unterstützt.

Die Konstruktion der Typen

CPC6050 und CPC8000 vereinfacht die

Re-Kalibrierung signifikant: Deren Sensoren

können über eine schwenkbare

Front ausgewechselt werden, das Gerät

selbst bleibt im Rack montiert. In einem

Prozess mit gleich bleibendem Prüfdruck

brauchen Anwender lediglich einen kalibrierten

Austauschsensor einzusetzen,

und die „Auszeit“ des Controllers ist auf

wenige Minuten beschränkt. Die notwendige

Re-Kalibrierung des Geräts – in

der Regel nach einem Jahr – ist bei einem

Typ mit Sensor-Wechsel generell wirtschaftlicher

als bei anderen Geräten.

Schließlich braucht lediglich der Sensor

an das Kalibrierlabor geschickt zu werden

und nicht der gesamte Controller.

Eine langfristig gute Lösung

Die Digitalisierung von Industrieprozessen

nimmt branchenunabhängig zu, mit

entsprechenden Konsequenzen für die

Messgeräte. Die erforderliche technische

Qualität so wirtschaftlich wie möglich zu

erzielen, darin liegt eine Herausforderung

für Unternehmen und Zulieferer.

Multifunktionalität ist ein Weg: ein Gerät

für mehrere Aufgaben, statt für jede Aufgabe

ein Gerät.

Fotos: Aufmacher + 03 Fotolia, Sonstige Wika

www.wika.de

EndLos ViELE

MögLichkEitEn

Hochleistung mit absoluten

und inkrementalen Drehgebern

Vielseitig und leicht programmierbar

mit jedem WiFi-fähigen gerät

hohe schutzklasse (bis iP69k)

Riesige Auswahl an schnittstellen

hohe schock- und

Vibrationsfestigkeit

kompakte und robuste

gehäusevarianten

Umfangreiches Zubehör wie kabel,

Messräder oder Adapterflansche

Finden Sie Ihre Lösung aus über

einer Million Varianten

www.posital.de

03 Drucksensoren in Kraftfahrzeugen übernehmen zahlreiche Aufgaben, von der Kontrolle

des Bremsdrucks bis zum Messen des Ansaugdrucks

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 49

Posital-Fraba.indd 1 21.04.2016 19:52:52


SENSORIK UND MESSTECHNIK

Flexible und robuste Näherungssensoren

Die induktiven Näherungssensoren der Serie IQG von Sick sind

einfach einzuwechseln und lassen sich mit einem in fünf

Richtungen drehbaren Sensorkopf an viele Applikationen

anpassen. Es gibt sie in der Kurzbauform für den Einsatz in der

Fabrikautomation oder als Langbauform für Outdoor-Applikationen.

Die vier Eck-LEDs erlauben ein einfaches Überwachen des

Sensorstatus, unabhängig von der Montageposition. Das Push-

Lock-System ermöglicht eine werkzeuglose Montage und

ver hindert ein unabsichtliches Entriegeln. Durch die ASIC-

Technologie erhalten die Sensoren einen großen Umgebungstemperaturbereich

und eine hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit

und sind darüber hinaus elektromagnetisch verträglich.

Durch die großen Schaltabstände arbeiten die Prozesse besonders

stabil. Selbst in sehr rauen Umgebungen mit

starken Witterungseinflüssen wie Sonne,

Wasser und Wind arbeiten die Sensoren

dem Hersteller zufolge dauerhaft

zuverlässig.

www.sick.de

Faseroptische Sensoren mit

verbesserter Reichweite

Die Serie FX-550 ergänzt die Palette der optoelektronischen

Sensoren von Panasonic. Zu den Features der Reihe gehören eine

Lichtinterferenz-Unterdrückung, ein Eingang für automatisches

Einlernen und eine schnelle Ansprechzeit von 60 μs. Die Serie

umfasst vier Typen: mit Stecker- oder Kabelanschluss sowie als

NPN- und PNP-Version. Durch die stärkere Intensität der LED ist

die Reichweite der Sensoren um

das 1,6-fache im Vergleich zum

Standardtyp erhöht, was die

Erkennung zuverlässiger macht

und die Anpassung der Strahlachsenausrichtung

erleichtert.

Die neuen Modelle verfügen

zudem über eine zuschaltbare,

bis zu 2,5-fach höhere Fremdlichtunterdrückung gegenüber

herkömmlichen Modellen. Zur Ausstattung gehören außerdem

eine breite Auswahl an Lichtleitern von Einweg-Lichtschranken

und diffuse Lichtleiter mit Vierkant-, Gewinde- oder zylindrischen

Köpfen. Der Navi-Mode ermöglicht ein einfaches Einstellen des

Sensors ohne den Einsatz von Untermenüs.

www.panasonic-electric-works.de

Sensoren mit Power Beam-LED oder

neuer Lasertechnologie

Die Sensoren der Serien R100 und

R101 von Pepperl+Fuchs sind mit einer

Power Beam-LED oder einer

neuartigen Lasertechnologie verfügbar.

Letztere vereint die Vorteile von

LED-Sendern mit den Stärken

herkömmlicher Laserdioden. Hieraus

resultieren optimierte Arbeitsabstände

sowie eine präzise Detektion und

Abstandsmessung selbst kleiner Objekte. Die Multi-Pixel-Technologie

(MPT) sowie das Opto-ASIC ermöglichen es zudem, für

Nahbereichsapplikationen eine präzise und zuverlässige Distanzmessung

in standardisierte Kleingehäuse zu integrieren: Die Serie

R101 bietet den derzeit kleinsten Distanzsensor seiner Art. Mit der

Kombination von Multiturn-Potentiometer und Drucktaste kann

der Anwender sämtliche Funktionalitäten unabhängig von der

Serie intuitiv einstellen. Drei LEDs visualisieren die Betriebsbereitschaft

sowie den Status der Sensoren. Die Baureihen sind

durchgängig mit IO-Link ausgestattet. Sie ermöglichen es, gemäß

Industrie 4.0 aufgebaute Produktionsprozesse zu vernetzen und

die Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen zu optimieren.

www.pepperl-fuchs.com

Genaue Messwerte bei extremen

Umgebungsbedingungen

Der berührungslos arbeitende Temperatursensor Typ

Extreme Irt/c von Exergen liefert auch bei extremen

Umgebungsbedingungen wie Kälte, Hitze, Druck oder

schwierigen Wettersituationen wie Regen und Hagel

genaue Temperatur-Messwerte. Der Grund dafür ist

ein Spezialgehäuse, das vor Vibrationen schützt und

Druckschwankungen oder plötzliche Änderungen der

Messverhältnisse auffängt. Neben Applikationen in der

Rüstungsindustrie ist der Sensor u. a. für Anwendungen in

der Halbleiterindustrie geeignet. Er deckt den Bereich von

- 45 … + 650 °C ab und arbeitet ohne Hilfsenergie. Hermetisch

dicht in ein Stahlgehäuse gepackt, liefert der Sensor eine Genauigkeit

von 1 % in Bezug auf die Werkskalibrierung. Bei Ansprechzeiten

von 100 Millisekunden erreicht der driftfreie Sensor mit bis zu

0,00018 K eine Auflösung bis zum thermischen Rauschen.

www.exergenglobal.com

Ultraschallsensoren mit IO-Link für Ex-Bereiche

Das Unternehmen Turck erweitert die High-End-Serie seiner

RUU-Ultraschallsensoren mit 3GD-Modellen für den Einsatz in

den Ex-Zonen 2 und 22. Sie eignen sich für

Füllstandapplikationen in Behältern oder

Zuführungen. Ihre rostfreie, säurebeständige

Edelstahloberfläche widersteht dabei auch

aggressiven Medien. Die RUU/3GD-

Sensoren verfügen über Schalt- und Analogausgänge

sowie eine IO-Link-Schnittstelle.

Der Anwender kann über IO-Link oder

Teach-Taster zwischen den Betriebsmodi

Reflextaster, Reflexschranke sowie

Öffner- und Schließer-Schaltausgang wählen. Die flexibel einstellbaren

Betriebsarten und die kurzen Blindzonen bei weiten

Erfassungsbereichen reduzieren die Variantenvielfalt

in der Lagerhaltung. Die Sensoren gibt

es in fünf Varianten: zwei M18-Geräte mit 40

oder 130 cm Reichweite und drei Sensoren im

M30-Gehäuse mit 130, 300 oder 600 cm

Reichweite. Alle verfügen über eine Atex- und

IEC-Ex-Zulassung; FM- und CSA-Zulassungen

sollen folgen.

www.turck.com

50 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


SENSORIK UND MESSTECHNIK

Behälterkalibrierung mit Referenzsystem

Mit dem Behälterkalibriersystem von HBM Test and Measurement

(HBM) können Behälterwaagen exakt geprüft und kalibriert werden.

Typische Anwendungsfelder sind die Lebensmittel-, Chemie- und

Bauindustrie, bei denen die effiziente

Produktion mit exakten Füllmengen

entscheidend ist und große Behälter

präzise verwogen werden müssen.

Durch den schnellen Aufbau des

Systems beträgt die Ausfallzeit des

Behälters maximal zwei Stunden.

Nachdem an den Behälterfüßen die

Traversen angebracht sind, erfolgt die

hydraulische Krafteinleitung, wodurch

die Waage mit einem definierten

Gewicht belastet wird. Nennlasten bis

zu 4 000 kg je Wägezelle und bis zu

16 000 kg je Waage können direkt

kalibriert werden. Die Kalibrierergebnisse

sind national rückführbar.

Sowohl die eingesetzten Referenz-

Kraftaufnehmer der Klasse 0.5 als auch das Messverstärkersystem

unterliegen einer DAkkS-Zertifizierung nach ISO 376. Nach

erfolgter Kalibrierung wird automatisch ein Werkskalibrierschein

in Anlehnung an DIN EN ISO 10012 erzeugt.

www.hbm.com

Kompaktsensoren ohne Schaltverstärker

neben Zone 22 auch für Zone 2 verfügbar

Der Sensorspezialist EGE ergänzt seine Reihe von kompakten

induktiven Näherungssensoren der Baureihen IGEX und IGVEX

um Geräte, die nicht nur wie bisher für den Einsatz in der Staub-

Ex-Zone 22, sondern zusätzlich für die Gas-Ex-Zone 2 konzipiert

sind. Sensoren der Serie IGVEX sind einteilig aus Edelstahl

gefertigt und damit schlagfest und schockresistent. Die Sensoren

werden mit 24 V DC (Direktspeisung) betrieben und kommen

ohne Schaltverstärker aus. Sie sind in den Baugrößen M18 und

M30 verfügbar und erreichen je nach Ausführung Schaltabstände

zwischen 5 und 15 mm. Die Sensoren bieten Schutzart IP67

und eignen sich für raue industrielle Umgebungen.

Der Anschluss findet über ein Festkabel oder

eine M12-Steckverbindung statt.

www.ege-elektronik.com

MultiChoice Ethernet/USB-Geräteserie

mit neuer Web-Oberfläche

Das Unternehmen Goldammer hat die Web-Oberfläche der

Messgeräte seiner Serie MultiChoice Ethernet/USB neu erstellt.

Zwar unterscheidet sich der Aufbau der Seiten zu der bisherigen

Version kaum, aber die Ladezeiten der einzelnen Seiten sind

durch konsequente Umstellung von servergeneriertem Inhalt

hin zu „Rendern im Browser“ auf ein Minimum reduziert worden

bzw. sogar ganz verschwunden, da die UI-App so komplett im

Cache des Webbrowsers verbleibt. Da die angezeigten Inhalte

nun durch eine neu hinzugekommene JSON-RPC API vom Gerät

geladen werden, ergibt sich als Nebeneffekt eine Verwendbarkeit

der Geräte in eigenen Apps über diese API, ohne ihre Web-

Oberfläche zu laden, z. B. auf Mobilgeräten.

www.goldammer.de

Leistungsfähige und unempfindliche

Wirbelstromsensoren

Wirbelstromsensoren von Micro-Epsilon sind extrem leistungsfähig

und unempfindlich. Selbst bei Druck, Schmutz oder Öl

liefern sie schnelle und hochpräzise Ergebnisse. Eingesetzt

werden die Sensoren u. a. zur Messung von Weg, Abstand,

Position, Verschiebung, Schwingung und Vibration. Mit dem

kompakten Wirbelstromsensor

EddyNCDT 3001, mit

integrierter Elektronik, wird

z. B. der Ölspalt an hydrostatischen

Lagern überwacht.

Diese werden bei vielen

großen Anlagen wie

Steinmühlen oder Teleskopanlagen

verwendet. Das

kompakte und robuste

Sensorsystem ist ebenfalls

temperaturkompensiert und

lässt sich in Temperaturbereichen von - 30 bis + 180 °C einsetzen.

Auch bei erhöhten Temperaturen oder Temperaturschwankungen

erreichen die Sensoren eine gute Messgenauigkeit, obwohl die

Temperatur einer der wichtigsten Faktoren ist, durch die Messergebnisse

beeinflusst werden können. Controller, Kabel und

Sensor sind dazu druckbeständig bis zu 10 bar.

www.micro-epsilon.de

Phoenix Testlab als Notified Body gemäß MED anerkannt

Phoenix Testlab wurde im März vom Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie

als europäischer Notified Body unter der ‚Marine Equipment Directive 96/98/EC

(MED)‘ offiziell anerkannt. Das Unternehmen ist damit berechtigt, Zulassungen für

Schiffsausrüstung aus den Bereichen Navigations- und Funkausrüstung für den

europäischen Markt zu erteilen. Die Richtlinie 96/98/EG regelt das Verfahren der

Zulassung für Schiffsausrüstung auf Schiffen unter europäischen Flaggen. Schiffsausrüstung

nach Anhang A.1 der Richtlinie unterliegt einem Konformitätsbewertungsverfahren,

das die Zulassung durch eine Benannte Stelle (Notified Body) beinhaltet.

Die zugelassene Schiffsausrüstung kann dann auf jedem Schiff unter einer EU-Flagge

ohne weitere nationale Zulassung installiert und benutzt werden. Der Hersteller

bringt das Steuerrad-Symbol („wheelmark“) als Konformitätskennzeichen an.

www.phoenix-testlab.de

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 51


SENSORIK UND MESSTECHNIK

Multifunktionales USB-Messgerät

Das USB-Gerät DT 9857E von Data Translation ist eine multifunktionale

Messbox mit acht oder 16 Analogeingängen (24 Bit),

zwei 32 Bit-Analogausgängen sowie Digital-I/O, Tachoeingang

und Counter. Die analogen Eingänge sind individuell konfigurierbar,

eine IEPE/ICP-Sensorspeisung ist zuschaltbar. Mit einem

Versorgungsspannungsbereich

von 4,75 bis 28 V DC eignet

sich das Modul auch für die

Mess- und Prüftechnik im

Fahrzeug. Die analogen Einund

Ausgänge lassen sich

über ein Sync-Kabel miteinander

synchronisieren.

So können Messsysteme mit

32 oder mehr Analogeingängen

und einer entsprechenden Vielzahl von analogen Ausgängen

sowie digitalen I/O-Funktionen realisiert werden. Das Modul ist

als robuste Messbox mit BNC-Anschlüssen oder als Platinenversion

für den Einbau in OEM-Geräte erhältlich. Zum Lieferumfang

gehören 32-/64-Bit-Treiber für Windows-Betriebssysteme,

Programmiertools und Schnittstellen sowie die hauseigene

Messtechnik-Software Quick Daq.

www.datatranslation.de

Plattenfedermanometer für

hygienische Prozesse

Vom hygienegerechten Gehäusedesign bis zu kleinen Prozessanschlüssen:

Wika hat sein neues Plattenfedermanometer

PG43SA-S auf die Anforderungen der sterilen Verfahrenstechnik

zugeschnitten. Damit steht nun auch ein mechanisches Messgerät

zur sicheren Drucküberwachung für Hygieneanwendungen zur

Verfügung. Sein Messprinzip mit frontbündig verschweißter

Membran ermöglicht eine mechanische Druckübertragung,

wodurch das Risiko einer Produktkontamination durch Übertragungsflüssigkeit

ausgeschlossen wird. Aufgrund seiner Überlastsicherheit

hält das Gerät auch kritischen Prozessbedingungen

stand. Die Einsatzflexibilität des Geräts wird durch eine große

Auswahl kleiner Prozessanschlüsse unterstützt. Das gemäß 3-A

Sanitary Standard geprüfte Manometer mit Hygienic-Gehäuse ist

CIP-, SIP- und Wash-Down-tauglich. Eine Reinigung ist somit

zeitsparend und prozesssicher

möglich. Eine leicht zugängliche

Nullpunktkorrektur auf der

Oberseite des Gehäuses schafft

die Voraussetzungen für eine

eventuelle Kalibrierung.

www.wika.de

Präzise 3D-Daten in der Materialprüfung

und Verformungsanalyse

Die Gesellschaft für Optische Messtechnik (GOM) präsentiert die

neue Aramis 3D-Camera – ein 3D-Bewegungs- und Verformungssensor

für die punktuelle und flächenhafte Materialprüfung und

Bauteilverformungsanalyse. Sie liefert präzise 3D-Koordinaten,

3D-Verschiebungen, 3D-Dehnungen, Geschwindigkeiten,

Beschleunigungen sowie 6DoF-Auswertungen von Proben und

Bauteilen unter Last. Mittels externer Trigger und analoger

Datenaufnahme sowie deren Umwandlung vereinfacht der GOM

Testing Controller die vollständige Integration des Systems in

bestehende Testumgebungen – ohne komplizierte

Positionierung und Verkabelung. Er beinhaltet ein

softwaregestütztes Interface für die Programmierung

vordefinierter oder spezifischer Messsequenzen.

Beim Testing Sensor sind die zertifizierten

Objektive voreingestellt und in ein

industrielles Gehäuse eingebaut,

sodass eine hohe Stabilität der

Sensorkalibrierung gewährleistet ist.

www.gom.com

Datenanalysen und

Grafiken mit Apps

OriginLab, einer der führenden

Hersteller von Datenanalyseund

Grafiksoftware, bringt mit

Origin 2016 und OriginPro 2016 seine neueste Version auf den

Markt. Neben einer Vielzahl neuer Features und Erweiterungen

zählen die Origin-Apps zu den signifikantesten Neuerungen.

Mit ihnen kann der Anwender zusätzliche beliebige Grafik- und

Analysefunktionen hinzufügen. Darüber hinaus erlauben weitere

neue Schlüsselfunktionen eine deutlich verbesserte Bedienbarkeit,

z. B. verbesserte Farbeinstellungen, „intelligentes“ Zeichnen mit

klonbaren Diagrammvorlagen und Stapelverarbeitung mit Import

von mehreren Dateien in aufeinanderfolgenden Blättern. Zudem

können Microsoft Word-Vorlagen zum Erzeugen von professionellen

Berichten bei der Stapelverarbeitung genutzt werden, die

Objektverwaltung für einfache Aktivierung/Deaktivierung von

Zeichnungen und Layern im aktiven Diagrammfenster ist jetzt

möglich und die Grafiken können in einheitlichem Stil an

PowerPoint gesendet werden.

www.additive-net.de

Ultraschallsensoren zum Ausgleich von Schaltabstandsänderungen

Die Ultraschallsensoren UST und USR von Contrinex sind mit

Temperaturfühlern und einer Kompensationsschaltung

ausgestattet, um Schaltabstandsänderungen, bedingt durch

Temperaturschwankungen, ausgleichen zu können. Die

anschlussfertigen, zylindrischen Sensoren mit integriertem

M12-Steckverbinder lassen sich einfach über Teach-Taste, externe

Teach-Leitungen oder IO-Link einstellen. Sie haben eine hohe

Funktionsreserve und sind unempfindlich gegen Schmutz sowie

Fremdschall. Darüber hinaus können sie als Reflexionstaster mit

Hintergrundausblendung (UST) oder als Reflexionsschranken mit

festem Reflektor zur Eliminierung der Blindzone (USR) verwendet

werden. Es gibt einen analogen und einen digitalen Ausgang. Die

Ausgabearten sind NPN oder PNP, (0…10) V oder (4…20) mA. Für

alle PNP-Versionen ist eine IO-Link-Schnittstelle in der Spezifikation

V1.1 vorgesehen. Die Schnittstelle überträgt digitale Signale, die

ohne Systembruch verarbeitet werden können. Damit wird die

Voraussetzung geschaffen, Daten aus der Feldebene für

Smart-Factory-Lösungen zu generieren.

www.contrinex.de

52 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


SENSORIK UND MESSTECHNIK

Durchfluss- und Temperaturmessgerät

mit intelligentem Auswertesystem

12. Sonderschau „Berührungslose

Messtechnik“

Das Durchfluss- und Temperaturmessgerät Flowtemp ST von

Afriso misst sowohl den Durchfluss als auch die Temperatur

simultan und überträgt alle Daten automatisch mittels Bluetooth-

Smart-Technologie auf ein Afriso Blueline-Messgerät, Smartphone

oder Tablet. Hier können die

Messwerte weiterverarbeitet

oder per Thermodrucker

Europrinter ausgedruckt und

dokumentiert werden. Darüber

hinaus erlaubt die kompakte

Bauform das Messen selbst an

niedrig platzierten Wasserarmaturen.

Das Gerät weist

eine hohe Genauigkeit und ein

intelligentes Auswertesystem

auf. Die Messung der Warmwasserleistung

von gas- oder

elektrisch betriebenen Durchlauferhitzern und die Ermittlung der

Leistungseffizienz direkt an der Zapfstelle ist ebenfalls möglich.

Nicht nur Durchlauferhitzer, sondern auch Warmwasserzähler

können hiermit auf ordnungsgemäße Funktion bewertet werden.

Aber auch die korrekte thermische Desinfektion zur Vorbeugung

von Legionellen lässt sich mit dem Gerät sowohl überwachen als

auch dokumentieren.

www.afriso.de

Die Sonderschau „Berührungslose Messtechnik“ im Rahmen der

internationalen Leitmesse für Qualitätssicherung „Control“ in

Stuttgart zeigt vom 26. bis 29. April 2016 neueste Entwicklungen

und zukunftsweisende Technologien aus dem Bereich der

berührungslosen Mess- und Prüftechnik. Damit wird Interessenten

und potenziellen Anwendern eine erste Orientierungshilfe bei der

Auswahl einer geeigneten Technologie zur Bewältigung eigener

Prüfaufgaben geboten, denn die Performance und Flexibilität

moderner Systeme wächst ständig. Immer größere Skalenbereiche

werden abgedeckt und neue Anwendungsfelder erschlossen.

Durch die rasante technische Entwicklung ist es für Anwender

nicht einfach, sich am Markt zu orientieren und eine geeignete

Auswahl im Hinblick auf den eigenen Bedarf zu treffen. Die

Sonderschau findet mit Unterstützung der Fraunhofer-Allianz

Vision und des Unternehmens der P. E. Schall statt.

www.vision.fraunhofer.de

Bildquelle: Alicona Imaging GmbH

omega-Industrielle-automation-03-185-130:Layout 1 21.04.2016 15:51 Seite 1

omega.de

Eine gute Adresse

für Messtechnik aus einer Hand

U Optimierte Suchwerkzeuge

U Schlankere Menüs

U Einfaches Sofortbestellen

Testen Sie es selbst

omega.de

Durchfluss

pH-Messung

Heizen/

Kühlen

Automation

Temperatur

Druck

und Kraft

Datenerfassung

Lieferung am

nächsten Werktag

(für ab Lager

lieferbare Produkte)

OM-SGD-43-A

Programmierbares

Einbaumessgerät

mit Grafik-Touchscreen

OM-SGD-SERIES

Einbaumessgerät

mit Grafik-Touchscreen

OM-SGD-ADPT-TC

Thermoelement-

Signalumformermodul

DPI1701

Datenlogger und

Einbaumessgerät mit

Balkengrafik, Liniengrafik

oder digitaler Anzeige

Rückseite

• Frei programmierbares Display

• 4 Analogeingänge bis ±40 V

• 8 digitale Ein-/Ausgänge

• 2 Alam- und 4 PWM-Ausgänge, 8-Bit

• USB-Schnittstelle

www.omega.de/pptst/OM-SGD-43-A.html

• 2 Spannungseingänge oder

1 Stromeingang 4-20 mA

• Optionales Thermoelementmodul J, K, T

• 2 Alamausgänge

• Schutzart IP67

• Display-Größen 61, 71 oder 89 mm

www.omega.de/pptst/OM-SGD-SERIES.html

• Modul für Thermoelemente J, K, T

• Installation auf der Rückseite

des OM-SGD-Series

• Versorgung über das OM-SGD-Series

Einbaumessgerät

www.omega.de/pptst/OM-SGD-ADPT-TC.html

• Monochrome,

hochauflösende Grafikanzeige

• Universaleingang für Thermoelemente,

Widerstandfühler und Prozesssignale

(Spannung und Strom)

www.omega.de/pptst/DPI1701.html

www.omega.de

OMEGA Engineering GmbH

75392 Deckenpfronn

Tel: 07056 - 93 98 - 0

Fax: 07056-93 98 - 29

© Copyright 2016 Alle Rechte vorbehalten.

OMEGA.indd 1 22.04.2016 07:54:43

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 53


STEUERN UND ANTREIBEN

Saubere Luft im Anmarsch

Individuelle Ventilsteuerungen sorgen für

eine effiziente Staubentlastung der Umgebung

Werner Brandis

Staub schadet nicht nur der Umwelt

und Gesundheit, sondern kann

zudem in den verschiedensten

Industrieprozessen zum Stillstand

von Maschinen und Anlagen führen.

Deshalb sind Entstaubungsanlagen

mit individuell angepassten Filtern

unentbehrlich. Die Steuerung dieser

Schlauchfilter übernimmt zumeist

ein erweiterbares Ventilsteuerungssystem.

Auf diese Weise kann eine

wirkungsvolle Staubentlastung der

Luft gewährleistet werden.

Werner Brandis ist Geschäftsführer bei der

HESCH Industrie-Elektronik GmbH in Neustadt

Da kaum eine industrielle Anlage völlig

identisch mit bestehenden Produktionsstätten

ist, muss eine Entstaubungsanlage

fast immer kundenspezifisch angepasst

werden. Dabei hilft den Ingenieuren des

Unternehmens FB Filter Bau aus Rodenberg

bei Hannover die Erfahrung mit vielfältigen

Staubproblemen. Mit den eingesetzten

High-Tech-Nadelfilzen und den

konfigurierbaren Steuerungen von Hesch

Industrie-Elektronik aus Neustadt am

Rübenberge lassen sich ökologisch und

ökonomisch passgenaue Lösungen für die

jeweilige Aufgabenstellung erreichen. Aufgrund

neuester Produktionstechnologien

und hochwertiger Materialien ist sich

FB Filter Bau der Qualität seiner Produkte

sicher und bürgt mit einem Gütesiegel, das

auf jedes Medium mit Fertigungsdatum

aufgedruckt wird.

Auf bis zu 64 Magnetventile

zugreifen

Das Lieferprogramm umfasst druckluftabgereinigte

Ovalschlauch-Filter, in denen

die Filterschläuche wahlweise horizontal

(Baureihe FSD) oder vertikal (Baureihe

FWD) angeordnet werden können, um eine

gute Anpassung an Staubeigenschaften und

Räumlichkeiten zu erhalten. Für die je -

weils optimale Lösung wurde das Programm

mit Standardelementen abgerundet, die

auf viele Arten kombiniert werden können.

Die Filter sind mit den Ventilsteuerungen

HE 5731 von Hesch für Ventile mit 24 V DC

und 1 A ausgerüstet, die durch ihre einfache

Programmierbarkeit schnell an die jeweiligen

Einsatzbedingungen angepasst werden

können. „Fast alle von uns individuell

gefertigten Filteranlagen werden mit dieser

Steuerung ausgestattet“, betont Geschäftsführer

Jörg Kastning und erläutert, warum

die Wahl auf die Hesch-Steuerungen fiel:

„Für uns besonders wichtig sind die räumliche

Trennung von Differenzdruckaufnehmer

und Steuerung sowie die modulare

Erweiterbarkeit der Ventilsteuerung. Dadurch

können wir unsere kundenspezifischen

Anlagen mit der passgenauen

Steuerung ausstatten.“

Die HE 5731 kann bis zu 16 Magnetventile

differenzdruck- oder zeitabhängig steuern

und bei Bedarf über Erweiterungsgeräte auf

bis zu 64 Ventile zugreifen. Dabei wird das

Gerät intuitiv bedient. Die Neuentwicklung

entstand nach zahlreichen Gesprächen mit

Kunden, in denen diese ihre Wünsche und

Anforderungen einfließen ließen. Auch FB

Filter Bau war bereits während der Prototyping-Phase

mit im Boot. Die Magnetventilsteuerung

ist mit den 16 sequentiell

aktivierten Ventil-Steuerungsausgängen für

kleine und mittlere Staubfilteranlagen ausreichend

dimensioniert sowie mit allen

nötigen Funktionsmerkmalen ausgestattet.

54 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


STEUERN UND ANTREIBEN

01 Die Ventilsteuerung kann über Erweiterungsgeräte auf bis

zu 64 Ventile zugreifen

02 Die Einstellungen werden über eine menülose Bedienoberfläche

mit Folientasten vorgenommen

Dennoch lässt sie sich ohne Programmierkenntnisse

parametrieren und jederzeit um

Erweiterungen ergänzen.

Keine störanfällige Schlauchverbindung

nötig

Die Einstellungen an der Ventilsteuerung

werden über eine menülose Bedienoberfläche

mit Folientasten vorgenommen.

Zwölf Leuchtdioden zeigen den jeweiligen

Status an und dienen ebenso als Einstellhilfe.

Der jeweilige Wert wird über eine

dreistellige Digitalanzeige angegeben. Da

Hesch die Tasten und Anzeigen mit Symbolen

statt Text beschriftet hat, ist die Steuerung

intuitiv zu bedienen und auch für

Fremdsprachler sofort verständlich. Der

aktuelle Differenzdruck wird zudem über

eine Wassersäulendarstellung angezeigt.

Einmal parametriert, arbeitet die Ventilsteuerung

eigenständig.

Anders als bei den meisten Ventilsteuerungen

ist beim HE 5731 der Differenzdrucksensor

nicht im Gerät integriert. Dies

hat den Vorteil, dass die Ventilsteuerung an

einem leicht zugänglichen Ort installiert

und der Sensor dennoch an der idealen

Stelle, meist am oberen Filterrand, angebracht

werden kann. Zudem entfällt durch

die räumliche Trennung von Gerät und

Sensor die sonst übliche störanfällige

Schlauchverbindung. Das Differenzdrucksignal

wird der Ventilsteuerung stattdessen

als 4...20 mA-Wert zugeführt. Die Anschlussklemmen

in schraubenloser Käfigzugfedertechnik

erleichtern den Anschluss

für Sensor, Ventilverkabelung sowie mögliche

Erweiterungen.

Sollen mit der Ventilsteuerung mehr als

16 Ventile gesteuert werden, lassen sich

standardmäßig bis zu drei Erweiterungen

für je 16 weitere Ventile per RS-485-Verbindung

an die Steuerung anschließen. Diese

sind bis auf das fehlende Bedienteil baugleich

mit der HE 5731, sodass das Steuergerät

einfach und zuverlässig die Slaves

verwalten kann. Außerdem können Bedienund

Steuerungsteil in separaten Gehäusen

geliefert werden, die Bedienung kann damit

auch von entfernten Warten oder Steuerzentralen

aus erfolgen. Ebenfalls erhältlich

ist eine Geräteversion ohne Differenzdruckfunktion

für eine reine Zeitsteuerung.

Von der Kleinsteuerung bis zur

Anlagensteuerung

Die Hesch-Steuerung aktiviert die Ventile

(auch die der potenziellen Erweiterungen)

sequentiell. Die einzelnen Ventile werden

auf Überstrom und Unterbrechungen überwacht.

Auftretende Fehler werden am Steuergerät

über eine Leuchtdiode angezeigt.

Für Wartung oder Fehlerdiagnose verfügt

die Ventilsteuerung über eine Testfunktion

der einzelnen Ventile.

Je nach Größe der Entstaubungsanlage

werden an die Prozesssteuerung unterschiedliche

Anforderungen gestellt. Daher

bietet das Unternehmen aus Neustadt mit

seinen feldbusgestützten Magnetventilsteuerungssystemen

von der Kleinsteuerung

bis hin zu Anlagensteuerungen von industriellen

Großfiltern passgenaue Lösungen

an, die aufgrund ihres modularen Aufbaus

individuell zusammengestellt werden können.

Alle Ventilsteuerungen sind mit Programmen

für Einzelventiltests, zyklische

Reinigung sowie Nachreinigung ausgestattet

und können als Gehäuseversion auch in

Zone 22 montiert werden. Mit der Leittechnik

kommunizieren die Ventilsteuerungen

entweder über digitale Ein- und Ausgänge,

Profibus DP, Modbus oder teils auch über

Ethernet TCP/IP.

Foto: Aufmacher Fotolia; Sonstige Hesch

www.hesch.de

03 Die Ventilsteuerung verfügt unter anderem über Einzelventiltests und kann als

Gehäuseversion auch in Zone 22 montiert werden

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 55


STEUERN UND ANTREIBEN

Effiziente Antriebe für Hygienebereiche

Hiflex Drive von Bauer Gear ist eine

hocheffiziente Getriebelösung,

die in hygienekritischen Bereichen

mit Nassreinigung eingesetzt

werden kann. Sie vereint den

Wirkungsgrad des IE4-Permanentmagnet-Synchronmotors

mit den

kompakten Maßen des BK17-Getriebes.

Verfügbar sind die Antriebe in lackierter Standardausführung

oder mit Aseptik-Beschichtung sowie in Edelstahl für

Hygienebereiche. Somit eignet sich die Getriebelösung sowohl für

fördertechnische Anwendungen als auch für Branchen wie

Pharmazie, Lebensmittel und Getränke. Die aseptische Ausführung

kommt ohne Lüfter und Kühlrippen aus, hat ein glattes Außengehäuse

mit abgedichtetem B-Lagerschild sowie eine säure- und

laugenbeständige Lackierung. In Edelstahl eignet sich die Getriebelösung

für hygienekritische Bereiche, in denen zusätzlich das

Risiko mechanischer Beschädigung besteht. Vor allem unter

Teillastbedingungen sind diese Motoren effizienter als Induktionsmotoren

und bieten darüber hinaus eine hohe Drehzahlkonstanz

unabhängig von der Last.

www.bauergears.com

Modulare und sichere Geräte von

Drittanbietern einfacher integrieren

Maschinen- und Anlagenbauer

kombinieren häufig Sicherheitskomponenten

diverser Hersteller

zu einer Sicherheitslösung. Mit der

Software Automation Studio lässt

sich jedes OpenSafety-Gerät mittels

einer Gerätebeschreibungsdatei

nahtlos integrieren und konfigurieren.

Damit bietet B&R auch im

Bereich der Sicherheitstechnik eine

Integration von Dritthersteller-Geräten, z. B. Lichtgittern, Drehgebern,

Laserscannern oder Antrieben. Das gilt auch für modulare

Geräte. Sie können über die grafische Oberfläche der Software

verschaltet und konfiguriert werden. Ein weiterer Schritt ist die

Ausweitung des B&R-Firmware-Handlings. Die Funktion steht nun

auch für Powerlink- und OpenSafety-Geräte von Drittherstellern

zur Verfügung. Alle Geräte werden beim Hochlauf automatisch

auf den nötigen Firmware-Stand gebracht. Neben automatischen

Firmware-Upgrades sind auch Firmware-Downgrades möglich.

www.br-automation.com

Spannungsqualitätsanalysator zur

Erfassung großer Datenmengen

Der Spannungsqualitätsanalysator UMG 512 von Janitza übernimmt

Aufgaben wie die kontinuierliche Überwachung der Spannungsqualität,

Oberschwingungsanalyse bei Netzproblemen und Überprüfung

des internen Versorgungsnetzes gemäß EN 61000-4-7,

EN 6100-4-15, EN 61000-4-30. Ausgelegt ist er auf die Erfassung

großer Datenmengen, wie sie bei seiner hohen Abtastrate von

25 600 Hz oder einer Echteffektivwertmessung (True-RMS) anfallen.

Damit die Messwertenmenge auch bei einem Ausfall des Datennetzes

erhalten bleibt, verfügt er über einen Onboard-Messdatenspeicher

mit 256 MB. Neben je zwei digitalen und analogen Kanälen

stehen ein Eingang zur Temperaturmessung und

zwei RCM-Kanäle zur Verfügung. Den Zugriff auf

die Funktionen und Messpunkte erleichtert

das intuitiv zu bedienende Farbgrafikdisplay.

Messwerte und Ereignisse lassen sich in

numerischer Form, als Balkengrafik oder

Liniengraph anzeigen.

www.janitza.de

Leistungsfähiger Industrie-PC im

Box-Format für ausfallsicheres Arbeiten

Der industrielle Box-PC Spectra

Powerbox 3294 kombiniert das

Leistungsvermögen der 19‘‘-IPC-Klasse

mit den Vorzügen des kompakten

Formfaktors. Das modular gestaltete

Design unterstützt zahlreiche Ausbauund

Erweiterungsoptionen. Der

grundsätzlich mögliche lüfterlose Betrieb sowie der kabellose

Aufbau des Gerätes garantieren ein ausfallsicheres Arbeiten. Die

Architektur der Powerbox, in der Intel-Core-i7-Prozessoren zum

Einsatz kommen, bietet Flexibilität in der individuellen Konfektionierung.

Das 227 × 126 × 261 mm große Gehäuse bietet Platz für ein

optionales Einschubmodul, das zwei PCI/PCIe-Steckkarten

aufnehmen kann. Über eine Mini-PCIe-Karte auf der Oberseite

der Hauptplatine lässt sich ein WiFi/3G/GPS-Betrieb realisieren.

Zudem erhöhen zwei weitere Mini-PCIe-Steckplätze die potenzielle

Zahl der Schnittstellen.

www.spectra.de

Steuerung zur Vernetzung von Fertigungseinrichtungen und Maschinen

Der F3-Net von Cannon-Automata vereinigt moderne Kommunikationsmöglichkeiten

und modulare I/Os in einem Gerät. So können Fertigungseinrichtungen und Maschinen

vernetzt und gleichzeitig automatisiert werden. Das integrierte 3G/GSM-Modem

ermöglicht den drahtlosen Datenaustausch über das Internet und bietet E-Mail- und

SMS-Funktionalität. Ethernet und USB vervollständigen die Schnittstellen zur IT-Welt.

CAN, EtherCAT und Sercos machen den Anschluss von Antrieben und dezentralen I/Os

möglich. Die F3-Net-Bibliotheken für Codesys befähigen den Programmierer, komplexe

Kommunikationsaufgaben schnell und unkompliziert in seine Steuerungsapplikation

zu integrieren. Sie enthalten Funktionsbausteine für den Datenaustausch über das

Internet und das Senden sowie Empfangen von E-Mails oder SMS-Nachrichten.

www.cannon-automata.com

56 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


STEUERN UND ANTREIBEN

Zuverlässige Kommunikation in rauen Umgebungen

Kompakte Switches, mit denen elektrische und optische Linien- und Sternstrukturen für maschinennahe

Vernetzungen im Simatic-Umfeld aufgebaut werden können, bietet die Serie Scalance XC-100 von

Siemens. Mit einem Temperaturbereich von - 40 bis + 70 °C und den Zulassungen für Ex-Bereiche Atex

Zone 2 und IECEx können sie z. B. im Serienmaschinenbau, Schiffsbau, Transportwesen oder in der

Öl- und Gasindustrie eingesetzt werden. Es gibt sie in Varianten mit bis zu 24 RJ45-Ports und zwei ST/BFOC.

Alle sind mit einer redundanten Spannungseinspeisung ausgestattet. Ein robustes Gehäuse und Haltekragen

sorgen zusammen mit den Fast-Connect-Steckern und -Leitungen für stabile RJ45-Verbindungen

in schock- und vibrationsbelasteter Umgebung. Die unmanaged Industrial Ethernet Switches können an

der Wand, auf einer 35-mm DIN-Hutschiene oder einer Simatic S7-1500-Profilschiene montiert werden.

Der Scalance XC108 verfügt auch über die Kraftfahrzeugzulassung E1.

www.siemens.de

Powerlink-Servoantriebe für mobile Anwendungen

Um Powerlink-fähige Servoantriebe für mobile Anwendungen hat

Advanced Motion Controls sein Portfolio erweitert. Die DVP-Serie

ist Teil der Digiflex-Performance-Familie (DP) digitaler Servoantriebe.

Sie ist für die Steuerung von Bürstenmotoren, bürstenlosen

und AC-Induktionsmotoren konzipiert und

zeichnet sich durch einen kompakten Formfaktor

aus – optimal für integrierte Anwendungen.

Powerlink ergänzt die übliche CANopen-

Schnittstelle und ermöglicht dadurch

hochleistungsfähige Antriebslösungen.

Die DP-Servoantriebe sind auf mobile

Anwendungen ausgerichtet und decken einen

breiten, durchgängigen Leistungsbereich bis 12,5 kW für 20 bis

54 VDC ab. Die Antriebe können für den Betrieb verschiedenster

Elektromotoren konfiguriert werden. Mit einer eingebauten

5V-Inkrementalgeberrückführung können die Servoantriebe für

verschiedene Betriebsarten konfiguriert werden. Dies

ermöglicht eine Regelung des Drehmoments, der

Drehzahl und der Position in vielen automatisierten

mobilen Anwendungen. Daher stellen DP-Servoantriebe

eine Alternative zu hydraulischen oder

pneumatischen Antriebslösungen dar.

www.ethernet-powerlink.org


INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION

Extra smart für Industrie 4.0

Innovative Thin Client-Lösung mit Fernverwaltungs-Funktion

Marc Seißler

Entwicklerteams stehen mehr

denn je vor der Herausforderung,

innovative Technologien im

Hinblick auf maßgeschneiderte

Lösungen für Industrie 4.0 zur

Marktreife zu bringen. Jüngstes

Beispiel dafür ist ein smartes

HMI-System, das eine höchst

komfortable Fernverwaltung

bietet und die Vorteile von

Industrie 4.0 für die Prozessindustrie

auch in Zone 1/21 nutzbar macht.

Die Vernetzung von Sensorik mittels Internet-Technologie

schreitet immer

mehr voran und eröffnet der Prozessindustrie

eine breite Palette neuer Möglichkeiten.

Wie überall gibt es aber auch hier eine

Kehrseite der Medaille, denn durch die

enorme Zunahme vernetzter Automatisierungskomponenten

wächst auch die Flut

der Daten immer weiter an. Um die Benutzer

bei der gezielten Überwachung und

Steuerung der zunehmend komplexer werdenden

Produktionsanlagen zu unterstützen,

bedarf es smarter HMI-Systeme. Bei

Pepperl+Fuchs müssen solche Lösungen

für Industrie 4.0 direkten horizontalen und

Dr. Marc Seißler ist Product Portfolio Manager

im Geschäftsbereich Prozessautomation bei der

Pepperl+Fuchs GmbH in Mannheim

vertikalen Zugriff auf Informationen des

Produktionssystems ermöglichen. Neben

der Kommunikation innerhalb des Produktionsprozesses

kann so über alle Hierarchieebenen

hinweg vom Manufacturing

Execution System (MES) bis auf den Sensor

zugegriffen werden. Anforderungen, die der

neue VisuNet GXP Remote Monitor mit RM

Shell 4.1 und Control Center bis ins Detail

erfüllt.

Vielseitig und offen konzipiert

Die Vielzahl neuer Möglichkeiten, die das

Internet der Dinge bietet, können mit diesem

smarten HMI-System optimal genutzt

werden. Es kommuniziert mittels Ethernet-

Technologie mit dem Prozessleitsystem

oder dem MES (das sich auch in der Cloud

befinden kann) und ermöglicht eine komfortable

Steuerung und Überwachung des

Produktionsprozesses. Zwecks Inbetriebnahme,

Konfiguration oder Wartung kann

der VisuNet GXP darüber hinaus per Web

Browser auf Industrie 4.0 taugliche Sensoren

zugreifen, die ihre Parameter per Website

bereitstellen.

Ein ganz besonderes Highlight und maßgeschneidert

für weitläufige Anlagen in der

Prozessautomation ist die neue Zusatz-

Software VisuNet Control Center. Sie ermöglicht

die bequeme Fernverwaltung der

smarten, Thin Client-basierten VisuNet Remote

Monitore. Dank IP-basierter Kommunikation

können diese von einem zentralen

Arbeitsplatz aus eingerichtet, konfiguriert

und überwacht werden. Anwender müssen

daher nicht mehr lange Wege zurücklegen,

um die Geräte direkt im Feld einzurichten

oder zu warten. Auch Gefahrebereiche und

Reinräume müssen auf diese Weise nicht

mehr vom Ingenieur zu Wartungszwecken

betreten werden. Alle VisuNet Remote Monitore

können zeit- und kostensparend von

zentraler Stelle aus verwaltet werden.

Hohe Benutzerfreundlichkeit

Bei der Entwicklung der neuen RM Shell 4.1

und des VisuNet Control Centers stand neben

der Sicherheit und Zuverlässigkeit auch

die Benutzerfreundlichkeit im Fokus. Ziel

war es daher kein hochkomplexes Tool zu

erschaffen, das spezielles IT-Wissen erfordert.

Vielmehr wurde es maßgeschneidert

für relevante Funktionen in der Prozessautomation

und überzeugt hier durch Übersichtlichkeit

und einfaches Handling. Die

Bandbreite der Vorteile lässt sich durch drei

Praxisbeispiele am besten veranschaulichen,

die in folgenden Abschnitten näher

erläutert werden.

Effiziente Konfiguration

und Verwaltung

Die effiziente Remote Konfiguration ermöglicht

in drei einfachen Schritten per Fernzugriff

die Erstellung eines neuen Profils für

den VisuNet Remote Monitor. Anschließend

kann es dann schnell und komfortabel auf

weitere Geräte übertragen werden. Dazu

verbindet sich der Administrator von seinem

zentralen Arbeitsplatzrechner aus über das

VisuNet Control Center auf einen beliebigen

Remote Monitor A in der Prozessanlage, den

es zu konfigurieren gilt. Als würde er direkt

im Feld an diesem Monitor arbeiten, kann er

dann über das Profilmanagement ein neues

Profil erstellen und speichern.

Die Verbindung zu Monitor A wird anschließend

beendet und im zweiten Schritt

58 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


Die Thin-Client-basierte Monitor-Lösung

kommt zum Überwachen & Bedienen u. a.

in der Life-Science-Industrie zum Einsatz

wird über das Control Center diese neue

Konfiguration auf den Arbeitsplatzrechner

heruntergeladen. Im dritten Schritt kann

dann das Profil auf beliebig viele Remote

Monitore im Feld per Upload übertragen

werden (siehe Abbildung 01). Dabei muss

die Übertragung nicht für jedes Gerät einzeln

erfolgen, da es möglich ist, Remote

Monitore zu gruppieren, um dann in einem

Arbeitsschritt das Profil auf sie zu übertragen.

So ist eine sehr schnelle und einfache

Konfiguration ganzer Geräte-Gruppen

möglich. Ein sehr zeit- und kosteneffizienter

Weg der Konfiguration.

Einfache Wartung,

schnelle Hilfe bei Fehlern

Das zweite Beispiel beschreibt die deutlich

vereinfachte Wartung dank RM Shell 4.1 mit

neuem VisuNet Control Center. So ist ein

Update der Firmware höchst effizient per

Fernzugriff durchzuführen und bei Bedarf

ist auch hier durch Gruppierung der Geräte

zusätzliche Zeitersparnis möglich. Außerdem

können per Remote Command Befehle

auf den Monitoren ausgeführt werden,

die für die Wartung notwendig sind. Muss

beispielsweise ein Server A routinemäßig

heruntergefahren werden, können die Geräte

via Fernzugriff auf Server B verbunden

werden (siehe Abbildung 02). Auf diesem

Weg ist im Wartungsfall darüber hinaus ein

kontrolliertes Herunterfahren oder Neustarten

der Remote Monitore möglich. Auch

hier stehen die neuen Funktionen des Control

Centers für erheblich Zeit- und damit

Kostenersparnis.

Drittes Praxisbeispiel für den komfortablen

Einsatz des VisuNet Control Centers

sind das Monitoring und der Remote Support.

Dank der komfortablen Fernwartungs-Mechanismen

kann sich der Administrator

auf jeden smarten Remote Monitor

mit RM Shell 4.1 verbinden. Per „Dashbord-Funktion“

kann er sich die Monitore

in der Leitwarte als Übersicht anzeigen lassen

und erhält hier beispielsweise einen

Warnhinweis wenn an einer Stelle ein Fehler

auftritt. In diesem Fall kann er sich zuschalten,

um mittels „Session Shadowing“

den Anwender aus der Ferne zu unterstützen,

wenn Support gewünscht ist. Ist beispielsweise

kein Nutzer vor Ort, kann aber

auch vom zentralen Arbeitsplatzrechner

aus per passwortgeschütztem Fernzugriff

die Kontrolle über den Remote Monitor

übernommen werden. In jedem Fall können

so Fehler besonders schnell und kosteneffizient

behoben werden.

Der VisuNet GXP mit RM Shell 4.1 und

neuem Control Center überzeugt so als

smartes, hocheffizientes HMI-System mit

komfortabler Fernverwaltungs-Funktion.

Außerdem ist er die perfekte Lösung, um

die Vorteile von Industrie 4.0 für die Prozessindustrie

auch in Zone 1/21 nutzbar zu

machen.

Fotos: Fotolia/Pepperl+Fuchs

www.pepperl-fuchs.com



















01 Effiziente Konfiguration der Remote Monitore im Feld

02 Remote Commands und Session Shadowing unterstützen die einfache Wartung


INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION

Neue Vielfalt in der Sensorwelt

Smart Sensor und Smart Connected Sensor – warum der Unterschied so wichtig ist

Industrie 4.0-konforme Sensoren

Klaus-Dieter Walter

Industrie 4.0 und das Industrial

Internet of Things (IIoT) erfordern

Sensoren mit deutlich verbesserten

Kommunikationseigenschaften.

Solche Sensoren müssen in Zukunft

nicht nur Sensormessgrößen an

eine Steuerung liefern, sondern

darüber hinaus auch noch eine

Smartphone-App oder sogar eine

Cloud-Serviceplattform direkt mit

Messdaten versorgen. Mit einem

derartigen „Smart Connected

Sensor“ lassen sich dann

Wertschöpfungsketten vernetzen

und digitale Geschäftsmodelle

realisieren.

Klaus-Dieter Walter ist Geschäftsführer der

SSV Software Systems GmbH in Hannover

In der Prozess- und Fertigungsautomatisierung

existieren unzählige Sensoren, die

über eine einfache analoge oder digitale

Schnittstelle direkt mit einer Steuerung verbunden

sind. Sie dienen dazu, den Ist-

Zustand bestimmter physikalischer Größen

zu messen und an eine Steuerungssoftware

zu übermitteln, damit diese nach der Auswertung

neue Soll-Vorgaben gemäß dem

programmierten Regelwerk an Aktoren

schicken kann.

Im einfachsten Fall besteht ein Sensor

aus einem Element zur Messgrößenerfassung

mit analogem Ausgang. Aus der physikalischen

Messgröße wird ein korrespondierendes

analoges Ausgangssignal (Strom,

Spannung, Widerstand) erzeugt, dass in der

Steuerung digitalisiert und verwertet wird.

Es sind allerdings auch zahlreiche „smarte

Sensoren“ im Praxiseinsatz. Als „Smart“

wird ein Sensor bezeichnet, der neben dem

Sensorelement zur Messgrößenerfassung

eine integrierte Signalkonditionierung und

einen zusätzlichen Mikroprozessor für die

Signalverarbeitung besitzt. Der Sensormesswert

steht der Steuerungssoftware dann

über eine digitale Kommunikationsschnittstelle

(z. B. Modbus, CAN, CANopen, IO-

Link, Ethernet usw.) zur Verfügung. Solche

Schnittstellen lassen sich über den Mikroprozessor

eines Smart Sensors recht einfach

und kostengünstig realisieren.

Für zukünftige Anwendungen im Umfeld

von Industrie 4.0 (I4.0) und dem Industrial

Internet of Things (IIoT) reichen die klassischen

Sensoren nicht mehr aus. Schließlich

will man hier komplette Wertschöpfungsketten

mit externen und internen Fertigungsprozessen,

die Logistik, die Produktnutzung

durch den Kunden, den After-

Sales-Service usw. vollständig vernetzen

und sogar neue serviceorientierte bzw. digitale

Geschäftsmodelle schaffen. In der Praxis

werden aber noch keine I4.0/IIoT-konformen

Sensorsysteme angeboten. Sie müssen

durch ein individuelles Engineering für

jeden Anwendungsfall zunächst geschaffen

werden. Dabei gibt es gerade in der Prozessund

Fertigungsautomatisierung durch Internet-basierte

Kommunikationsaufgaben

schon heute einen Bedarf an Sensoren, die

etwas mehr können als eine physikalische

Messgröße in einen 4 - 20 mA Strom oder ein

digitales Feldbusdatum umzuwandeln.

Der Industrie 4.0-konforme bzw. IIoTgeeignete

Sensor der Zukunft mit „Verwaltungsschale“

und virtueller Repräsentanz

ist bereits ab Werk mit einer offenen IT-

Serviceplattform gekoppelt, um anderen

Anwendungen den Zugriff auf die aktuellen

Sensordaten zu ermöglichen. Ein solcher

Smart Connected Sensor (SCS) benötigt

idealerweise zwei Schnittstellen: Eine ist

mit der Cloud, die andere – wie bisher – mit

einer Steuerung verbunden.

Überschaubare

Herausforderungen

Die erweiterten Anforderungen an die

Kommunikationsfähigkeiten künftiger

Industrie 4.0-geeigneter bzw. IIoTfähiger

Sensoren stellen eine technische

Herausforderung dar, die sich durch

den Einsatz passender Werkzeuge mit

überschaubarem Aufwand bewältigen

lässt. Ein IoT-Technologie-Stack für

Sensoren, wie z. B. Thinglyfied

(http://goo.gl/MzNr6O), hilft bei der

Umsetzung und ermöglicht wettbewerbsfähige

Sensoren mit höherem

Kundennutzen.

60 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION

Welche Eigenschaften hat

ein Smart Connected Sensor

Ein Smart Connected Sensor wandelt die

Messgröße direkt oder indirekt in systemfähige

Datenwerte bzw. Informationen um,

die als virtuelle Repräsentanz auf einer Serviceplattform

für weitere Anwendungen zur

Verfügung stehen. Zu einem Smart Connected

Sensor gehört daher immer eine spezielle

(Cloud-) Serviceplattform zur Weitergabe

der Messgrößen, ohne dass dafür ein

zusätzliches Engineering erforderlich wäre.

Über die Cloud-Serviceplattform müssen

sich Zusatzfunktionen realisieren lassen,

zum Beispiel der Abgleich der vom Sensor

erhaltenen Messgröße mit einer IT-Datenbank,

um die Messdaten in einen Anwendungskontext

zu setzen und bei Bedarf einen

Alarm oder eine Benachrichtigung zu verschicken.

Stellen Sie sich als Beispiel einfach

einen Füllstandssensor vor, der den

jeweils gemessenen Füllstand bei jeder

Änderung an eine Cloud-Serviceplattform

im Internet schickt. Dort wird der Messwert

von einer dem SCS zugeordneten Softwarekomponente

entgegengenommen und bezüglich

bestimmter Grenzwerte geprüft.

Wird zum Beispiel der Wert für den Mindestfüllstand

unterschritten, verschickt die

Serviceplattform eine Auffüllbenachrichtigung

an eine hinterlegte Adresse.

Die Bedeutung eines

Dual-use-Interface

Um sowohl eine Cloud als auch die lokale

Steuerung mit Messwerten zu versorgen,

benötigt der SCS zwei voneinander unabhängige

Kommunikationsschnittstellen mit

unterschiedlichen Eigenschaften. Über ein

solches Dual-use-Interface wird – wie bei

einem Smart Sensor – eine Steuerung per

Modbus, CAN, CANopen, IO-Link, Ethernet

usw. mit den Sensordaten versorgt. Das zusätzliche

Sensor-Interface ist indirekt oder

direkt mit einer Cloud-Serviceplattform

verbunden. Ändert sich der Sensor-Datenwert

um einen bestimmten Prozentsatz,

wird ein Daten-Update an die Cloud geschickt

und dort gespeichert. In der Cloud

existiert zum Beispiel ein JSON-Datenobjekt

als virtuelle Repräsentanz für die Sensordaten.

Dieses Datenobjekt beinhaltet zu

jedem Zeitpunkt das aktuelle Messgrößenabbild

des jeweiligen Sensors. Auf die virtuelle

Repräsentanz der Sensordaten können

01 Ein Smart Connected Sensor (SCS) mit einem Dual-use-Interface besteht aus

Sensorelementen zur Messgrößenerfassung, einer analogen Signalkonditionierung,

einem A/D-Wandler und zwei voneinander unabhängigen Kommunikations-Interfaces

02 Die Cloud ermöglicht umfangreiche Zusatzfunktionen wie die Überwachung einzelner

Sensordatenpunkte mithilfe einer IT-Monitoring-Software: In der Cloud wird ein JSON-Datenobjekt

als virtuelle Sensordatenrepräsentanz geschaffen und per Thinglyfied Connector Script (TCS) der

Monitoring-Software ein HTTP-basierter Zugriff auf das JSON-Datenobjekt zur Verfügung gestellt

andere Anwendungen über Standard-IT-

Schnittstellen zugreifen. IoT-Technologie-

Stacks für Sensoren, wie z.,B. Thing lyfied,

ermöglichen darüber hinaus die Ausführung

spezieller Script-Programme direkt in

der Cloud, um die für eine bestimmte

Anwendung erforderlichen Zusatzfunktionen

zu realisieren.

Direkte oder indirekte

Vernetzung

Ein Smart Connected Sensor kann auf

unterschiedliche Art und Weise mit der

Cloud-Serviceplattform kommunizieren.

Im für den Anwender einfachsten Fall besitzt

der Sensor ein internes 2G/3G/4G­

Mobilfunkmodem mit integrierter SIM-

Karte und kann über das Mobilfunknetz

eines Netzwerkproviders die Cloud erreichen.

Diese Lösung ermöglicht eine vollständige

Vorkonfiguration ab Werk, sodass

der Sensor im Feld einfach nur noch installiert

werden muss. Auch ein integriertes

Wi-Fi-Interface ist denkbar. In diesem Fall

muss der SCS aber zumindest vor Ort für

den jeweiligen Wi-Fi Access Point konfiguriert

werden, was zusätzlich eine spezielle

Konfigurationsschnittstelle erfordert. In

beiden Fällen (Mobilfunk und Wi-Fi) sind

ein vollständiger TCP/IP-Stack sowie spezielle

Security-Bausteine zur Abwehr von

Cyber-Angriffen direkt im SCS notwendig.

Es ist aber auch eine „Wireless Sensing“-

SCS-Variante möglich, die per Short-Range

„Hochspezialisierte Sensoren

mit Internet-Verbindung und

Zusatzfunktionen sind gefragt“

Wireless Network (z. B. ZigBee, Bluetooth,

Wireless M-Bus) mit einem speziellen Gateway

kommuniziert, das die Sensormessgrößen

an die Cloud-Serviceplattform weiterleitet.

Dann sind TCP/IP plus Security

nur im Gateway erforderlich. Der einzelne

Wireless Sensing-Knoten wäre dann sehr

viel kostengünstiger realisierbar.

Für viele Anwendungen reicht es aus,

wenn der Sensor lediglich eine preiswerte

Bluetooth Low Energy- (BLE-) Schnittstelle

besitzt und zusammen mit einer Smartphone-App

ausgeliefert wird. Der Sensor

selbst hat dann keine direkte Verbindung in

die Cloud. Diese wird über die App realisiert.

Die App kann Sensordaten vorverarbeiten,

verändern, zwischenspeichern und

auch gleich vor Ort visualisieren. Dabei ist

zum Beispiel die Ist-Zustands-Visualisierung

durch die direkte BLE-basierte Abfrage

der Sensormessgrößen möglich. Gleich ­

zeitig ist aber auch eine Historie darstellbar,

indem die App per Cloud-Serviceplattform

einfach die Vergangenheitsdaten für den

betreffenden Sensor anfordert.

www.ssv-embedded.de

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 61


KOMPONENTEN UND SOFTWARE

Auf der sicheren Seite

Umsetzung von Safety-Applikationen mit Standard-Analog-E/A-Baugruppen

Henning Drake

Im Bereich der funktionalen Sicherheit

stellt ein Anbieter bereits seit

vielen Jahren ein umfangreiches

Portfolio zur Verfügung, das Anfang

2014 um die so genannte Safe-

AI-Solution ergänzt wurde. Dabei

handelt es sich um die sicherheitsbezogene

Verarbeitung von Analogwerten,

ohne dass funktional

sichere analoge Eingangsbaugruppen

notwendig sind. Nun

können bis zu 15 SafeAI-Stationen

unter einer Profisafe-Steuerung

betrieben werden.

M.Sc. Henning Drake, TÜV Functional Safety

Engineer – Machinery im Marketing PLC des

Geschäftsbereichs Control Systems bei der

Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont

Umsetzung von Sicherheitsfunktionen

bis SIL 3 und PL e

In heutigen industriellen Anwendungen

sind in der Regel zahlreiche Steuergeräte

im Einsatz. Die funktionale Sicherheit elektronischer

Systeme spielt daher eine bedeutende

Rolle. Phoenix Contact bietet zu dieser

Thematik fundiertes Fachwissen sowie

Produkte und Lösungen rund um die Elektrotechnik

und Automation. Im Bereich der

funktionalen Sicherheit stellt Phoenix Contact

schon seit vielen Jahren ein umfangreiches

Produkt- und Dienstleistungs-Portfolio

zur Verfügung. Anfang 2014 wurde das

Angebot um die so genannte SafeAI-Solution

ergänzt. Damit ist erstmals eine Automatisierungslösung

für Profinet-Systeme

erhältlich, welche die sicherheitsbezogene

Verarbeitung sämtlicher physikalischer

Messgrößen im normierten Bereich von

4…20 mA durch Standard-Sensorik erlaubt.

Zu diesem Zweck muss der Kommunika­

Die verschiedenen industriellen Applikationen erfordern ein ebenso flexibles wie

vielseitiges Steuerungskonzept. Darüber hinaus kommt der funktionalen Sicherheit

von Maschinen eine immer größere Bedeutung zu. Technologisch führende Branchen

wie die Wind- oder Automobilindustrie setzen Safety-Funktionen mittlerweile

zwingend voraus. Es ist daher davon auszugehen, dass weitere Industriezweige

diesem Trend folgen werden. Die Grundlage einer zukunftweisenden Vernetzung

bildet Industrial Ethernet mit dem Profinet- und Profisafe-Protokoll, wobei die

Kommunikationslösung um eine sicherheitsbezogene Analogwert-Verarbeitung

ergänzt wird. Die Umsetzung von Sicherheitsfunktionen bis SIL 3 und PL e mit

Standard-E/A-Baugruppen unterstreicht das innovative Portfolio sowie das tiefgreifende

Know-how von Phoenix Contact im Bereich der funktionalen Sicherheit.

62 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


KOMPONENTEN UND SOFTWARE

tionskanal im Profinet-Protokoll über besondere

Diagnosemaßnahmen verfügen,

die die Fehlersicherheit der Datenübertragung

applikativ über Funktionsbausteine

sicherstellen. Je nach Konfiguration setzt die

Safe-AI-Solution, die in Kooperation mit

dem TÜV Rheinland zertifiziert wurde, Sicherheitsfunktionen

bis SIL 3 respektive PL e

um. So lassen sich selbst große Gefährdungspotentiale

auf elegante Weise absichern.

Bis zu 15 SafeAI-Stationen

unter einer Profisafe-Steuerung

Die SafeAI-Solution besteht aus einer Funktionsbaustein-Bibliothek,

die der Anwender

im Zusammenspiel mit dem sicheren

Engineering-Tool SafetyProg und der Profisafe-Steuerung

RFC 470S PN 3TX implementieren

muss. Der Busaufbau einer Station

setzt sich zudem aus Komponenten der

I/O-Produktfamilie Axioline zusammen – und

zwar einer Profinet-Busklemme, zwei Analog-Eingangsmodulen

sowie einem Analog-

Ausgangsmodul. 2016 hat Phoenix Contact

die Lösung erweitert, sodass jetzt bis zu

15 SafeAI-Stationen unter einer Profisafe-

Steuerung betrieben werden können. In

Summe lassen sich nun maximal 105 zweikanalige

Analogsignale sicherheitsgerichtet

verarbeiten. Damit erschließen sich neue

Einsatzgebiete, die mit der bisherigen Limitierung

auf sieben zweikanalige Analogsignale

nicht realisierbar waren.

Jedes Analogmodul bietet grundsätzlich

acht Kanäle. Sensoren müssen zweikanalig

angeschlossen werden, während bei Aktoren

eine ein- oder zweikanalige Kontaktierung

möglich ist. Da so bereits zwei der

16 nutzbaren Eingangskanäle für die erforderliche

Diagnose belegt sind, erfolgt

die sichere Analogwert-Verarbeitung von

insgesamt sieben zweikanaligen Sicherheitsfunktionen

je SafeAI-Station über die

14 freien Eingangskanäle. Durch den zusätzlichen

Einsatz einer 2016 auf den

Markt eingeführten Standard-Analog-

Eingangsbaugruppe entfällt ferner die bisherige

Anforderung einer zyklischen Prüfung

und etwaigen Kalibrierung. Wird die

neue Baugruppe zum Aufbau der SafeAI-

Station verwendet, kann diese während

der gesamten zertifizierten Nutzungsdauer

der SafeAI-Solution von 20 Jahren in Betrieb

bleiben.

Verwendung in vielen

Einsatzbereichen

Die Safety-Lösung, die sich aus sicherer

Steuerungstechnik, der sicheren Engineering-Software

SafetyProg, Standard-Analog-

E/A-Baugruppen der Produktfamilie Axioline

sowie einer beratenden Safety-Dienstleistung

zur endgültigen Implementierung

zusammensetzt, adressiert vielfältige Einsatzbereiche

und Anwendersegmente. Zudem

birgt sie insbesondere für den Serienmaschinenbau

Kostenvorteile gegenüber

im Wettbewerb stehenden Lösungen, die

mit sicheren analogen Eingangsmodulen

arbeiten. Da bis zu 15 SafeAI-Stationen unter

einer Profisafe-Steuerung betrieben

werden können, vergrößert sich der finanzielle

Nutzen weiter. Außerdem erschließen

sich neue Anwendungsbereiche, die wegen

der bisherigen Limitierung der SafeAI-

Solution nicht unterstützt werden konnten.

Auch bei der erweiterten Lösung fallen die

Kosten für die Lizenzen und die Integrations-Dienstleistung

lediglich einmal an,

können also bei neuen Applikationen beliebig

oft dupliziert werden. Die SafeAI-

Solution macht die Verwendung teurer

sicherheitsbezogener analoger Eingangs-

02

01 Sicherheitsexperten

stehen beratend zur

Seite, wenn es darum

geht, die passenden

Hard- und Software-

Komponenten für die

spezifische Applikation

auszuwählen

baugruppe somit häufig überflüssig. Denn

das Einlesen der analogen Signale erfolgt

einfach über die analogen Standard-Eingangsbaugruppen.

Flexibilität bei der Kanalnutzung

Die SafeAI-Solution überzeugt ferner durch

den flexiblen Einsatz der analogen Eingangskanäle.

Grundsätzlich stehen bis zu

105 zweikanalige Sicherheitsfunktionen für

die Analogwert-Verarbeitung zur Verfügung.

Ist nur ein Teil dieser Kanäle durch sicherheitsbezogene

Zwecke belegt, können die

übrigen Kanäle ebenfalls für Standard-

Anwendungen genutzt werden. Je nach

Applikation ergeben sich aus dieser Variabilität

Einsparpotenziale, da keine weiteren Analog-Eingangsbaugruppen

erforderlich sind.

www.phoenixcontact.de

03

02 Mit der leistungsfähigen Safety-

Steuerung RFC 470S PN 3TX lässt sich

die funktionale Sicherheit zuverlässig

in Profisafe-Netzwerke integrieren

03 Als Bestandteil des modularen I/O-

Systems Axioline zeichnet sich die Analog-

Eingangsbaugruppe AXL AI8 durch robustes

Design und kurze Reaktionszeiten aus

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 63


INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION

Drahtloskommunikation für Steuerungen

in der Smart Factory

Schleicher Electronic nutzt in seinen Steuerungen das Drahtloskommunikationssystem

„EchoRing“. Damit wird erstmals die

sichere kabellose Datenübertragung in der „Smart Factory“ möglich.

Im Zuge dessen wird die kabelgebundene Kommunikation

schnell an ihre Grenzen stoßen. Der Bedarf an störfreien,

zuverlässigen Drahtloskommunikationssystemen wächst daher

stetig. Entwickelt wurde

EchoRing vom Berliner

Unternehmens „R 3 –

Reliable Realtime Radio

Communications“.

Dieses ausfallsichere,

hochperformante

Echtzeit-Drahtlossystem

basiert auf einem

logischen Token-Ring-

Verfahren und nutzt

dynamisch ausgelegte, kooperative Mechanismen. Durch eine

kontinuierliche Überwachung aller Übertragungsstrecken im

System werden Kanalqualitätseinbrüche verhindert, indem

automatisch Maßnahmen eingeleitet werden, die einen

kompletten Systemzusammenbruch verhindern. So können

auch sicherheitskritische Anwendungen gefahrlos ohne Kabel

betrieben werden. Derzeit wird die Integration zur kabellosen

Safety-Vernetzung in das Handbediengerät OP 50 Mz vorbereitet.

www.schleicher-elektronic.com

Webbasierte Fernwartungslösung

Neben höherer Produktionsflexibilität steigen heute auch die

Produktivitätsanforderungen eines Maschinenparks. Als

besonders zeit- und kostenträchtig erweisen sich ungeplante

Stillstände. Das Wartungspersonal greift bei komplexen Anlagen

und Maschinen im Störfall auf Spezialisten des Herstellers zurück.

Mit der Fernwartungslösung von Weidmüller können Anlagenhersteller

ihren Kunden nun maßgeschneiderte Services bieten,

Block-I/O-Modul für serielle

Schnittstellen

Für seine Ethernet-Block-I/O-

Familie TBEN-S bietet Turck jetzt

auch ein Kommunikationsmodul

mit seriellen Schnittstellen an: Das

TBEN-S2-2COM-Modul verfügt

über zwei serielle Ports, die je nach

Bedarf individuell als RS232- oder

RS485-Schnittstelle konfiguriert

werden können. Zwei weitere

Steckplätze bieten vier universelle,

digitale Ein- oder Ausgänge. Für die RS485-Schnittstelle ist zusätzlich

ein Modbus-RTU-Master integriert, über den sich bis zu acht

Modbus-Devices einbinden lassen. Auch die neuen TBEN-S2-

2COM-Module unterstützen die Multiprotokoll-Technologie von

Turck und lassen sich daher ohne Eingriff des Anwenders in

Profinet-, Ethernet/IP- oder Modbus-TCP-Netzen betreiben.

Die 32 mm schmalen 2COM-Module vereinfachen Applikationen,

in denen auf engem Raum neben Geräten mit seriellen Schnittstellen

auch digitale Signale angebunden werden müssen.

Aufgrund der Schutzart IP67 lassen sich die Module direkt in der

Maschine montieren und reduzieren auf diese Weise den

Verdrahtungssaufwand.

www.turck.com

Vereinfachte Kommunikation zwischen

Prüfapplikationen und SPS

die auf den gesamten Lebenszyklus einer Maschine abzielen.

Dazu gehört ein schneller Support bei der Fehlerbehebung, bei

Fragen zur Bedienung, Prozessoptimierung und Instandhaltung

von Maschinen oder Anlagen.

Die Systemlösungen von Weidmüller bestehen aus Netzwerkkomponenten

wie Industrial Security Router und Ethernet

Switche, das Remote I/O-System u-remote inklusive integriertem

Webserver für detaillierte Systemdiagnosen, zusätzliche

kommunikationsfähige Automatisierungskomponenten und

nicht zuletzt die webbasierte Fernwartungs-Lösung u-link.

www.weidmueller.com

Das neueste Toolkit SP7 aus dem Hause Data ermöglicht die einfache

Kommunikation zwischen einer in LabView programmierten

Mess- und Prüfapplikation und einer SPS, indem es eine direkte

Verbindung zwischen den beiden Komponenten herstellt. Die aus

der SPS ausgelesenen Daten werden so ohne zusätzliche Hardware

in die LabView-Applikation auf dem PC übertragen. Bei Bedarf

können diese Daten anschließend in die Cloud-basierte Plattform

Daqloud geladen und gespeichert werden, um jederzeit

unabhängig von Ort und Zeit verfügbar zu sein. Dabei unterstützt

SP7 alle Siemens S7-Steuerungen bis zur neuesten Generation.

Auch Steuerungen von Vipa sind mit dem SP7-Software-Tool

kompatibel. Durch die intuitive Programmierschnittstelle (API)

von SP7 und den schnellen Datenaustausch profitieren Nutzer

von einer deutlich kürzeren Entwicklungszeit. Darüber hinaus

kann SP7 auch auf Realtime-Systemen angewendet werden und

macht die Notwendigkeit zusätzlicher Software auf den Zielsystemen

überflüssig.

www.dataahead.de

64 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION

Verein zeigt Lösungen für intelligente

Produktionsprozesse

Wie die Fabrik der Zukunft aussehen kann, demonstrieren die

Mitglieder des Vereins Smart Electronic Factory. Sie zeigen, auf

welche Weise mittelständischen und großen Unternehmen die

Transformation zur smarten Fabrik gelingt. Dafür werden

Kennzahlen und Massendaten bereitgestellt, visualisiert,

analysiert und ausgewertet. So lassen sich Maschinenprozesse

leistungsfähiger gestalten, prozessspezifische Problemstellungen

werden transparent und Erkenntnisse können zur Optimierung

rückgekoppelt werden. Gleichzeitig zeigen die Spezialisten auf,

wie sich Maschinen in der Zukunft selbst optimieren, aus Fehlern

lernen und autark produzieren können. Dies sind Beispiele

verschiedener Szenarien, die aus der Smart Electronic Factory

hervorgehen. Der Verein wurde im Jahr 2014 in Betrieb genommen

und ist darauf spezialisiert, Industrie 4.0-Lösungen in einer

Elektronikfabrik unter realen Produktionsbedingungen zu

entwickeln. Der Fokus liegt auf praxistauglichen Anwendungen

für den Mittelstand.

www.smart-electronic-factory.de

Panel-PC mit IP65-Rundumschutz

für raue Umgebungen

Dem Panel-PC Slimline IB32-ES von TL Electronic kann auch die

raueste Umgebung so schnell nichts anhaben. Das schlanke,

widerstandsfähige und leicht zu reinigende Edelstahl-Gehäuse ist

samt Schnittstellen und Kabeln

vollständig geschützt gemäß IP65. Im

Inneren des Panel-PCs befindet sich

die komplette Rechnereinheit mit

leistungsstarken Rechnerkomponenten

und moderner Displaytechnik. Die

ES-Serie erhält man jetzt auch mit

Core-i5-Prozessor der fünften Generation

mit Broadwell-Architektur und

2 × 2,2 GHz Taktrate. Dank der

geringen CPU-Verlustleistung (TDP)

von höchstens 15 W benötigt der Rechner keine externen Lüfter –

somit ist das Gesamtsystem rundum dicht und wartungsfrei.

Unterstützt wird die starke Prozessorleistung durch das integrierte

System on Chip mit 64-Bit-Verarbeitung, 8 GB DDR3L-RAM sowie

mindestens 500 GB Festplattenspeicher. Selbst die Kommunikationsschnittstellen

für USB, RJ45 für Gigabit Ethernet und RS232

sowie für die externe 12-VDC-Spannungs versorgung sind

ebenfalls vollständig IP65-geschützt – spezielle Anschlusskabel

inklusive.

www.tl-electronic.de

Mobilfunk-Router für

Highspeed-Datenverbindungen

Die Mobilfunk-Router

von Phoenix Contact

ermöglichen

Highspeed-Datenverbindungen

mit bis

zu 100 MBit/s über

mobile 4G-LTE-

Netzwerke. Damit

schaffen sie einen

mobilen Breitbandanschluss

für hochflexible

Standortvernetzung

auch da,

wo ein kabelgebundener Internetanschluss nicht verfügbar ist.

Die Router bieten hohe Sicherheit durch IPsec- und OpenVPN-

Unterstützung sowie integrierte Stateful-Packet-Inspection-

Firewall. Ein weiteres Merkmal ist der Temperaturbereich von

- 40 bis + 70 °C, der den Einsatz für Infrastrukturanwendungen in

rauen und anspruchsvollen Umgebungen ermöglicht. Für mittlere

Anforderungen an die Bandbreite steht eine 3G-Version der Geräte

zur Verfügung. Diese weisen zwei digitale Eingänge und einen

Ausgang für den Anschluss von Sensoren und Aktoren auf. So

lassen sich z. B. per Eingang Alarm-E-Mails oder SMS verschicken.

Ein integriertes Logbuch zeichnet alle gerätespezifischen

Ereignisse auf. Für einen besseren Empfang sorgen

MIMO-Antennen. Alle Router sind im Mobilfunkstandard

abwärtskompatibel.

www.phoenixcontact.com

Steuerung programmiert

I/O-Link-Master – und los geht’s

Mit „IODD on Board“ von Murrelektronik können Anlagen und

Maschinen mit IO-Link-Devices schneller in Betrieb genommen

werden. IODD ist eine Gerätebeschreibungsdatei für Sensoren

und Aktoren, die Informationen zur Identifikation, zu Geräteparametern,

Prozess- und Diagnosedaten und Kommunikationseigenschaften

enthält. Bei den

Feldbusmodulen

MVK Metall und

Impact 67

werden diese

IODD-Dateien

der IO-Link-

Devices in der

GSDML-Datei

hinterlegt.

Werden nun z. B.

IO-Link-Sensoren

oder IO-Link-Ventilinseln in Installationen eingebunden, kann

direkt auf diese Datenbasis zugegriffen werden. Mit „IODD on

Board“ wird der IO-Link-Master von der Steuerung programmiert –

dann kann es direkt losgehen. Alternativ können IO-Link-Devices

über asynchronen Zugriff integriert werden. Davon profitieren

besonders Hersteller von Serienmaschinen mit vielen identischen

Sensoren. Diese Möglichkeit gibt es auch für das Cube

67 IO-Link- Master-Modul.

www.murrelektronik.com

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 65


KOMPONENTEN UND SOFTWARE

Wasserkühlung

als System

Anwendungsspezifische Komplettlösungen für

die Prozesskühlung im industriellen Umfeld

Vincent von Wieding, Andreas Berberich

Immer mehr Anwender setzen nicht

mehr nur auf reine Rückkühlanlagen,

sondern auf Systemlösungen. Diese

können aus Luft-/Wasser-Wärmetauschern

und anwendungsspezifischen

Rückkühlanlagen

bestehen. Solche System lösungen

kühlen die komplette Anlage durch

einen geschlossenen Wasserkreislauf

und haben entscheidende

Vorteile gegenüber herkömmlichen

Ansätzen wie der Kühlung mit

Umgebungsluft.

Anwender in der Industrie stehen heute

vor der Aufgabe, anfallende Abwärme

in Form von Abluft durch Kühlgeräte und

Rückkühlanlagen aus den Werkshallen abzuführen.

Moderne Rückkühlanlagen produzieren

an der Anwendung kaltes Wasser

und müssen luftgekühlt werden, um diese

Kälteleistung erbringen zu können. Die Alternative

stellen wassergekühlte Verflüssiger

dar, hierzu ist aber Prozesswasser durch

ein Wassernetz notwendig, bei dem die

Wassertemperatur saisonal schwankt. Entscheidend

ist bei diesen Lösungen die anwendungsspezifische

Auslegung. Die Hitze

in den Werkshallen führt dazu, dass viele

Endkunden zusätzliche Klimatisierungsmaßnahmen

zur Kühlung der gesamten

Halle ergreifen müssen, was kostenintensiv

ist. Hier setzt der Ansatz ‚Wasserkühlung als

System‘ an.

Ganzheitliche Betrachtung

Bislang wurde die Kühlung der verschiedenen

Anlagenteile meist getrennt voneinander

betrachtet. Hierdurch bleibt jedoch Optimierungspotential

ungenutzt. Maximale

Effizienz in der Kühlung einer gesamten

Anlage lässt sich durch eine Systemlösung

aus Luft-/Wasser-Wärmetauscher und wasserbasierter

Rückkühlanlage erreichen.

Denn über das geschlossene Rohrleitungssystem

lassen sich alle Kühlaufgaben an einer

Anlage realisieren. So funktioniert es: In

einem geschlossenen Rückkühlsystem werden

Schaltschränke beziehungsweise Anlagen

gekühlt, indem kaltes Wasser mit einer

bestimmten Vorlauftemperatur durch ein

Rohrleitungssystem gepumpt wird. Nachdem

das Wasser die Schaltschränke oder

Anlagen durchlaufen hat, fließt es wärmer

(Rückkühltemperatur) zum Rückkühler zurück.

So entsteht ein Temperaturdelta, das

der Rückkühler ausgleicht, indem er das

Wasser von der Rückkühltemperatur zurück

auf die Vorlauftemperatur herunterkühlt.

Die Rückkühlanlage speist in oder auch

außerhalb der Halle die Anwendung mit

kaltem Wasser und steigert durch eine konstante

Vorlauftemperatur die Maschinenverfügbarkeit

und Fertigungsgenauigkeit.

Anwendungsspezifisch ausgelegte Rückkühlanlagen

in Kombination mit Luft-/

Wasser-Wärmetauschern eignen sich besonders

für Anwendungen, wo Verlustleistung

nicht in den Umgebungsraum gelangen

darf, aggressive Umgebungsluft den

Einsatz herkömmlicher Kühlgeräte einschränkt,

ein sehr hoher IP-Schutz (bis

IP 65) nötig ist oder wartungsfreie Geräte

erforderlich sind.

Modular und energieeffizient

Pfannenberg bietet anschlussfertige Rückkühlsysteme

in einem Leistungsspektrum

von 1 bis 160 kW an. Dank des modularen

Konzepts der EB-Serie können Anwender

aus einem Angebot von bis zu 30 Standardoptionen

wählen. Hierzu zählen unter anderem

hydraulischer Bypass/Überströmventil,

Vincent von Wieding, Business Development

Manager Chillers, Andreas Berberich, Application

Engineer Chillers, beide bei Pfannenberg

66 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


KOMPONENTEN UND SOFTWARE

Wasserkühlung als System eignet sich für

anspruchsvollste Anwendungen, z. B. bei

Fräsmaschinen mit Präzisionsspindel

Durchflussüberwachung, Tankniveauüberwachung,

Luftfilter, Luftfilterüberwachung,

Rückschlag- und Magnetventil, Einzelalarmanzeige

und UL-Zertifizierung. Sonderlösungen

sind auch möglich.

Die neueste Rückkühler-Serie EB 2.0 steht

in fünf Standardkonfigurationen für Kühlleistungen

von 3,2 bis 16 kW zur Verfügung

und bietet hohe Effizienz ohne Leistungseinbußen

gemäß ErP-Richtlinie 2009/125/

EG. Der Einsatz von Microchannel-Wärmetauschern

als Verflüssiger macht die Rückkühler

besonders effizient, kompakt und

korrosionsbeständig. Ein zusätzlicher Luftfilter

verlängert die Wartungsintervalle.

Zudem erleichtert das intelligente Gehäusedesign

mit zwei abnehmbaren Seitenblechen

den Zugang zu den innenliegenden

Komponenten.

Die Kühlmedien – möglich sind Wasser,

Wasser/Glykol-Gemische, Emulsion und

niedrigviskose Öle – weisen eine geringe

Viskosität von maximal 10 cSt (10 mm 2 /s)

bei einer Umgebungstemperatur von 40 °C

auf. Insgesamt eignen sich die EB 2.0-Geräte

für Umgebungstemperaturen von - 20 bis

+ 45 °C. Aufgrund der hohen Regelgenauigkeit

von bis zu ± 0,1 K bei unterschiedlichen

Kühlanforderungen eignen sich die Rückkühler

für anspruchsvollste Anwendungen,

u. a. in der Automobilindustrie, im Werkzeugmaschinenbau,

in der Verpackungsindustrie

und in Laserschneidemaschinen.

Anwendungsspezifische

Auslegung

Gemeinsam mit dem Kunden entwickeln

die Experten von Pfannenberg anwendungsspezifische

Rückkühlanlagen. Für eine

passgenaue Auslegung ist es zunächst wichtig,

die Wärmelast unter Berücksichtigung

der gesamten Anlage zu bestimmen.

Im zweiten Schritt werden die Art des

Kälteträgers (idealerweise Wasser), die Solltemperatur

und die Durchflussmenge ermittelt,

die die Rückkühlanlage in der konkreten

Anwendung bereitstellen muss. Dabei

ist zu berücksichtigen, wie die Wärme

aus dem Prozess auf den Kälteträger übertragen

und welche Art von Kälteträger verwendet

wird. Die Art des Kälteträgers bzw.

welches Rückkühlermodell zum Einsatz

kommt, hängt u. a. davon ab, ob fabrikseitig

nutzbares Prozesswasser zur Verfügung

steht und wenn ja, ob es warm oder kalt ist.

Außerdem wird analysiert, welche Umgebungsbedingungen

am Aufstellungsort der

Rückkühlanlage vorherrschen.

Auf Basis der Kälteträgereintritts- und der

höchsten zu erwartenden Umgebungstemperatur

bestimmt Pfannenberg dann das

optimale Rückkühlermodell mit den passenden

Kennlinien. Im Anschluss an die

anwendungsspezifische Auslegung wird

durchdacht, ob die ausgewählte Ausführung

die sonstigen Anforderungen der Anwendung,

zum Beispiel in Bezug auf Leistungsdaten,

Steuer- und Regelungsmöglichkeiten,

Aufstellungsfläche, Zulassungen und Farbe,

erfüllt. Dank der zahlreichen verfügbaren

Optionen können die EB-Rückkühler an

unterschiedlichste Anforderungen nahezu

jeder Anwendung angepasst werden.

Pfannenberg bietet neben der Lieferung der

Kühlgeräte ein „Rundum-Sorglos-Paket“

inklusive Beratung, anwendungsspezifischer

Auslegung, Installation und Wartung.

So entstehen Systemlösungen, mit denen

sich sowohl Schaltschränke und Prozesse

als auch einzelne Maschinen kosteneffizient

kühlen lassen.

Begünstigt wird das Konzept durch das

durchgängige Klimakonzept: Die aktiven

Kühlgeräte, die Luft-/Luft-Wärmetauscher

und die Luft-/Wasser-Wärmetauscher sind

untereinander ausschnittkompatibel und

passen in die Gehäuse aller gängigen

Schaltschränke. So profitieren Maschinenund

Anlagenbauer, Endanwender und Distributoren

von erhöhter Flexibilität sowie

Kosteneinsparungen in der Lagerhaltung

und im Service. Der Nutzen der intelligenten

Systemlösung aus anwendungsspezifischen

Rückkühlern und Luft-/Wasser-Wärmetauschern

liegt darin, dass die Abwärme

gezielt aus der Fertigungshalle geführt werden

kann, z. B. über Luftkanäle oder den

Außeneinsatz der Rückkühlanlage. Zudem

bietet sie Zuverlässigkeit und einen störungsfreien

Betrieb. Wartungsarmut, Ausschnittkompatibilität

und Energieeffizienz

optimieren den Energieverbrauch und verringern

die Betriebskosten. Das Konzept

und die zahlreichen Optionen ermöglichen

die flexible Anpassung des Systems an

nahezu jede Anwendung, selbst unter sich

verändernden Bedingungen.

www.pfannenberg.com/de

SCHALTSCHRANK-

SYSTEME

Einfach wie gewünscht!

Variabler durch Standardgehäuse und Modifikationen

Schneller durch montagefertige Applikationen

Kreativer durch Beratung vor Ort

LOHMEIER ... immer eine klasse Idee!

info@lohmeier.de

www.lohmeier.de


KOMPONENTEN UND SOFTWARE

Maximale Flexibilität

Voll konfektionierte Kabel für Anwendungen in der Robotik und Automatisierungstechnik

Ob in der Lebensmittelverarbeitung,

im Automobilbau oder in der

Fördertechnik – Kabel kommen

überall zum Einsatz und sie sind

mit verantwortlich dafür, dass

Prozesse einwandfrei laufen.

Konfektionierte Kabel erweisen

bereits im Vorfeld der Installation

gute Dienste. Welche das sind,

erfahren Sie hier.

In rauen Umgebungen, wie sie z. B. in der

Robotik oder in der industriellen Automatisierungstechnik

anzutreffen sind, müssen

Kabel vor allem robust, aber gleichzeitig

auch flexibel sein. Um diesen Anforderungen

gerecht zu werden, hat Molex anwendungsspezifische

Kabelkonfektionen und

Kabelsätze entwickelt. Durch die Kombination

des modularen D-Sub-Mixed-Layoutsund

der Heavy-Duty-Steckverbinder mit

Kabeln von Flamar bietet das Unternehmen

Konfektionierungsdienstleistungen an und

ermöglicht somit OEMs die Senkung von

Kosten, Zeitaufwand und Materialeinsatz.

Raue Umgebungsbedingungen

Das Einsatzspektrum reicht von der Robotik über die

Automatisierungstechnik bis hin zu Transport und Logistik

„Die Molex-Technologien umfassen das gesamte

Lösungsspektrum vom einzelnen

Stecker bis hin zu einer Gesamtlösung“, erklärt

Riccardo Comini, Director Business

Development bei Molex. „Mit robust konzipierten

und gefertigten Infrastrukturlösungen,

die geeignet sind für raue Umgebungsbedingungen,

wie sie im Automobilbau, in

der Lebensmittel- und Getränkeindustrie,

in der Fördertechnik und im Nutzfahrzeugbau

vorzufinden sind, bringen wir das komplette

industrielle Automatisierungssystem

zusammen.“

Die Hochleistungsstecker können überall

dort eingesetzt werden, wo Anschlüsse für

Leistungs-, Steuer- und Signalkreise benötigt

werden. Darüber hinaus sind sie UL/

CSA-zugelassen. Die Produkte entsprechen

der Schutzart IP66/67 für industrielle Anwendungen

bzw. IP69K (EN 60529) für Anwendungen,

bei denen eine häufige Reinigung

erforderlich ist, zum Beispiel in der

Lebensmittelindustrie. Die D-Sub-Mixed-

Layout-Stecker ermöglichen den Anschluss

von Leistung, Signalen, HF sowie Pneumatik.

Ergänzt wird das Angebot durch die Molex-

Brad M12-Reihe, zu der auch die Produktfamilien

Brad Power und Brad Ultra-Lock,

MX-PTL, Micro-Change, Micro-Change

CHT (Circular Hybrid Technology) sowie

Industrial-Ethernet-Verbindungslösungen

gehören.

Intensive Testphasen

Ein umfangreiches Spektrum von Kabeln

für Messung und Steuerung, Robotik und

Antriebe sowie für Sensoren wird im Werk

der Molex-Tochter Flamar in Italien hergestellt.

Hier werden sie strengsten Prüfungen

unterzogen, um die Leistungsfähigkeit,

Qualität und Haltbarkeit für industrielle

Anwendungen zu gewährleisten. Zudem

stehen kundenspezifische Hybridkabel für

Anwendungen mit Niederspannungs- und

Leistungsdrähten sowie Koaxialdaten- und

Übertragungselementen zur Verfügung, die

sich besonders für platzkritische Anwendungen

eignen und eine schnellere Verdrahtung

als bei Verwendung der üblichen

Einzelelemente ermöglichen. Das Unternehmen

kann OEMs in der industriellen

Technik geprüfte Kabelkonfektionen und

Kabelstränge für einen breiten Anwendungsbereich

anbieten. Gleichzeitig stehen

vollständige, integrierbare Lösungen zur

Verfügung.

www.molex.com

68 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


KOMPONENTEN UND SOFTWARE

Elektronischer Sicherungsautomat mit

IO-Link für hohe Anlagenverfügbarkeit

Mit dem neuen elektronischen Sicherungsautomaten vom Typ

REX12D integriert das Unternehmen E-T-A das Kommunikationsprotokoll

IO-Link in sein neuartiges Schutzelement speziell für

den Maschinen- und Anlagenbau. Damit kombiniert dieser

elektronische Sicherungsautomat Anlagentransparenz, höchste

Flexibilität und eine kompakte Bauform. Die permanente

Übertragung der Messwerte und der Statusinformationen in

Kombination zur Fernsteuerbarkeit der einzelnen Lastausgänge

verringert die Reaktionszeit bei auftretenden Fehlern.

Änderungen an der elektrischen und mechanischen Auslegung

lassen sich dabei ohne weiteres Zubehör durchführen. Montiert

wird der REX12D-TA2 in Kombination mit dem Einspeisemodul

EM12D-TIO. Beide Module sind

komplett in Push-in-Technologie

ausgeführt und ermöglichen somit

sowohl eine werkzeuglose als auch

eine zeitsparende Verdrahtung. Trotz

dieser schmalen Bauform handelt es

sich beim Typ REX12D-TA2 um ein

zweikanaliges Gerät, das beide

Lastkreise separat absichert. Verfügbar

sind dabei die Stromstärken 2 × 2 A,

2 × 4 A und 2 × 6 A.

www.e-t-a.de

Edelstahl-Klemmenkästen für raue

Umgebungen

Mit den robusten Edelstahl-

Klemmenkästen aus V2A stellt

Lohmeier seine neue Produktfamilie

für aggressive Umgebungsbedingungen

und hygienisch anspruchsvolle

Anforderungen vor. Die Klemmenkästen

sind aus nichtrostendem

Edelstahl 1.4301 gefertigt und

erreichen Schutzart IP66. Sie behalten

auch bei Kontakt mit Kälte, Feuchtigkeit, Ölen oder Säuren ihre

Schutzeigenschaften und eignen sich damit beispielsweise für

den Einsatz in der chemischen Industrie und der Lebensmittelproduktion.

Das Unternehmen bietet die Klemmenkästen mit

einer Tiefe von 120 mm und unterschiedlichen Breiten und

Höhen zwischen 150 und 400 mm an. Für eine sichere und

komfortable Bestückung sorgen Befestigungsprofile im Gehäuseboden.

Die Gehäusetüren sind mit unverlierbaren Schrauben

fixiert. Bohrungen in der Rückwand erleichtern die Wandmontage.

Zusätzliche Prägungen ermöglichen die Anbringung

von Wandbefestigungslaschen. Auf Wunsch sind die Klemmenkästen

mit kundenspezifischen Bearbeitungen erhältlich.

Darüber hinaus wird ein breites Sortiment an Montageplatten

und Tragschienen angeboten.

www.lohmeier.de

Aktiver Verteiler für optoelektronische Schutzeinrichtungen

Durch aktive Verteiler von Bihl+Wiedemann lassen sich – aufgrund

des integrierten AS-i-Chips – auch Standardmodule ohne AS-i einfach

in das Netzwerk einbinden. Neu im Sortiment

der AS-Interface Masters ist der aktive Verteiler

für optoelektronische Schutzeinrichtungen

(BW3299) in Schutzart IP67. Er verfügt über

einen zweikanaligen Eingang für den Anschluss

an optoelektronische Schutzeinrichtungen und

einen digitalen Ausgang. Aufgrund seiner flachen Bauform eignet

sich das Modul für die Montage im Kabelkanal. Der Anschluss an

AS-i und AUX wird über Profilkabel realisiert, die

Versorgung der Ein- und Ausgänge aus AUX (24 V

Hilfsenergie). Die Sensoranbindung erfolgt über

ein Kabel mit M12-Buchse, 5-polig und gewinkelt.

www.bihl-wiedemann.de

igus ® ... chainflex ® hält ... 36 Monate Garantie ...

Gigantische Auswahl: 27x Ethernet

IGUS ® CHAINFLEX ®

36 Monate Garantie

chainflex ® Ethernetleitungsprogramm für die Bewegung

Immer die günstigste Leitung, die funktioniert: 27 verschiedene Leitungen

in sieben Preisklassen für unterschiedlichste Anwendungsfälle. Ohne

Mindermengen-Zuschlag ab 24 Stunden erhältlich. Mit 36 monatiger

Garantie auf die Haltbarkeit ab Lager. igus.de/macht-Leitungen

plastics for longer life ®

igus ® GmbH Tel. 02203-9649-800 info@igus.de

Besuchen Sie uns: IFFA, Frankfurt - Halle 11 Stand C37, IFAT, München - Halle A3 Stand 221

Igus.indd 1 14.04.2016 11:37:04

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 69


KOMPONENTEN UND SOFTWARE

Powerverteiler in drei Bauformen

Escha hat ab sofort neue

M12x1-Powerverteiler in den

drei Bauformen T, H (eine

Einspeisung, drei Abgänge)

und h (eine Einspeisung, zwei

Abgänge) im Angebot. Zusammen

mit den umspritzten Anschluss- und

Verbindungsleitungen für M12x1 Power, die über einen Anschlussquerschnitt

bis 2,5 mm² verfügen, kann die Spannungsversorgung

für Endgeräte nun dezentral verteilt werden. Dieser große Querschnitt

gestattet im Gegensatz zu kleinen Querschnitten eine

große Ausdehnung der Powerverteilung und – insbesondere bei

Gleichspannungsverteilung – einen geringeren Spannungsabfall.

Die Powerverteiler bilden neben den Steckverbindern einen

weiteren wichtigen Baustein, um eine strukturierte Verkabelung

ähnlich einer Busverkabelung zu ermöglichen. Powerverteiler

mit S-Codierung eignen sich insbesondere für Wechselstromanwendungen

(AC-Applikationen mit bis zu 12A/630V), während

die Verteiler mit T-Codierung für Gleichstromanwendungen

(DC-Applikationen mit bis zu 12A/63V) ausgelegt sind.

www.escha.net

Die Zahl der sicheren Ausgänge erhöhen

Mit einer kombinierten Lösung aus dem modularen Feldbussystem

Cube67 und dem sicheren Feldbusmodul MVK Metall

Safety von Murrelektronik lässt sich die Anzahl der sicheren

Ausgänge direkt an der Maschine erhöhen. Wenn in Maschinen

und Anlagen der Ernstfall eintritt, müssen Ausgänge umgehend

spannungsfrei geschaltet werden. Eine Methode, um sichere

Ausgänge zu erreichen, besteht in der Kombination von Sicherheitsrelais

mit K3-Feldbusmodulen. Für kleinere Applikationen

mit vorhersehbaren Anforderungen ist das eine praktikable

Lösung. Für eine Installation auf der Basis von Cube67, die

höchsten sicherheitstechnischen Anforderungen genügen soll,

ist eine Kombination des kompakten und sicheren

Feldbusmoduls MVK Metall Safety mit

Cube67-K3-Modulen eine passende

Lösung. Über sichere Ausgänge an MVK

Metall Safety werden bis zu 12 sichere

Ausgänge am K3-Modul erreicht. Sie

sind auf zwei Sicherheitskreise mit

jeweils drei doppelt belegbaren

Steckplätzen aufgeteilt.

www.murrelektronik.com

Leitungsschonende E-Kette in mehreren Größen

Die Energiekette E4.1L bietet Igus in neuen Breiten und Höhen an. Sie ist gegenüber dem Vorgängermodell

E4.1 um 30 % leichter, sodass sie sich auch für hochdynamische Anwendungen eignet.

Entwickelt wurde die Energiekette für freitragende Anwendungen, kann aber auch bei lange

gleitenden Verfahrwegen eingesetzt werden. Abgerundete Kanten an den Öffnungs- und

Trennstegen der Kette schonen Schläuche und Leitungen. Mit einem einfachen

Aufklappmechanismus der Öffnungsstege im Außen- und Innenradius ist die Kette

schnell befüllt. Die verliersicheren Öffnungsstege sind um 115 ° aufschwenkbar. Eine

komplett geschlossene Variante schützt zusätzlich vor Spänen.

www.igus.de

Robuste Kabeleinführungen

aus dem Baukasten

Das Kabeleinführungssystem

Conmaxx von Wiska ist an

standardisierte Industriesteckverbinder-Ausschnitte

angepasst.

Der Drei-Komponenten-

Baukasten beinhaltet einen

geschlossenen Rahmen,

variable Gittereinsätze und

vielfältige konische Dichtelemente. Der glasfaserverstärkte

Rahmen wird einmalig auf dem Schaltschrankausschnitt befestigt.

Zur Aufteilung wird ein Gitteraufsatz gewählt und von innen

eingeklickt. Das Dichtelemente-Sortiment umfasst rund 100 Einsätze,

z.B. Mehrfach- oder geteilte Dichteinsätze. Die Einsätze aus TPE

sind halogen- und silikonfrei sowie beständig gegen Kraftstoffe,

Öle und Fette. Die graue Variante ist zudem säure- und laugenbeständig

und für Temperaturen von - 40 bis + 90 °C geeignet. Bei

Temperaturen bis + 120 °C kommen die schwarzen Dichteinsätze

zum Zuge, die außerdem UV-stabil sind. Das System ist für die

Schaltschranktechnik, Gehäuseinstallation, Bahnindustrie, Energiewirtschaft,

Telekommunikation und den Schiffbau geeignet.

www.wiska.com

Flanschwinkel und Wellschläuche für die

sichere Kabelführung

Zur sicheren Einführung von Wellschläuchen an Maschinen und

Anlagen kommen die Flanschwinkel Confix FWS von Icotek zum

Einsatz. Das Anbaugehäuse und der aufklappbare Deckel sind

durch ein Scharnier verbunden. So können keine Teile verloren

gehen und die Installation gestaltet sich einfach. Die Flanschwinkel

werden als vormontierte Bauteile geliefert. Sie sind in der Ausführung

Confix FWS-A mit metrischem Innengewinde zur Aufnahme

einer Schlauchverschraubung oder Confix FWS-B mit einer

Aufnahme zur direkten Fixierung eines Schutzschlauches erhältlich.

Ergänzt werden können sie mit den Wellschläuchen Confix WS.

Diese sind als UV-beständige Polyamidschläuche für hohe bis

sehr hohe mechanische Belastungen oder

als Polypropylenschläuche mit hoher

Beständigkeit gegen Säuren und Laugen

verfügbar. Zum Programm gehören

darüber hinaus die teilbaren

Wellschläuche Confix WST zur

Einführung konfektionierter

Leitungen oder für Nachrüstungen und

die passenden Schlauchhalter Confix SH.

www.icotek.com

70 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


KOMPONENTEN UND SOFTWARE

Kleine und robuste

Einzelglasfaser-Verbindung

Der Einzelglasfaser-Steckverbinder FO1 von

Fischer Connectors ist eine leichte, robuste

Verbindungslösung von gerade einmal 13 mm

Größe. Dieser Miniatur-Steckverbinder für

hohe Datenübertragungsraten über große

Distanzen aus der Fiber Optics-Serie hält

rauen Umgebungen und Temperaturen bis - 40 °C stand. Er ist mit

vorkonfigurierten Kabelrollen oder als integrierte Konfektionierungslösung

erhältlich. Der UPC- und APC-Schliff reduziert

Schmutzablagerungen und erhöht die Rückflussdämpfung, dazu

entspricht er Schutzklasse IP68 gesteckt und IP67 in ungestecktem

Zustand. Das Push-Pull-Verriegelungssystem ermöglicht schnelles

Stecken und Trennen. Durch den abnehmbaren Monoblock-

Steckadapter können die Stirnflächen einfach gereinigt werden.

Erhältlich ist der Steckverbinder auch mit gasdichter Aufbaubuchse

und SM- und MM-Glasfaser. Zum Einsatz kann er z. B.

in der Geräteausstattung, der Sensorik, beim Militär oder im

Broadcasting kommen.

www.fischerconnectors.com/de

Schleppfähige Leitungen bis 125 °C

einsetzbar

Die schleppkettenfähigen Motionline-Automatisierungsleitungen

von Nexans können bei Umgebungstemperaturen bis 125 °C

eingesetzt werden. Damit erfüllen sie die Anforderungen der

Glasindustrie und der Metall- und Kunststoffverarbeitung. Da

gängige Thermoplaste bei derart hohen Temperaturen verspröden

würden, hat der Hersteller einen speziellen Werkstoff zur Isolierung

der Adern und für den Mantel entwickelt. Er ähnelt bezüglich

seiner Abriebfestigkeit Polyurethan und ist genauso widerstandsfähig

gegen Öl und Chemikalien. Der neue Werkstoff ist zudem

sehr flexibel und für die dauerhafte Bewegung optimiert. Die

Leitungen sind gemäß Underwriters Laboritories zugelassen

und als Servo-, Motor- oder Geberleitung

für Automatisierungsanwendungen

erhältlich. Auf

Wunsch kann das Leitungskonzept

modifiziert und auch an bestimmte

Steckersysteme angepasst werden.

Neues Kabeldurchführungssystem

minimiert Montagezeiten

Das Unternehmen Conta-Clip stellt das Kabeldurchführungssystem

KDSClick vor, das sich durch kurze Montagezeiten,

schnelle Konfektionierung und Schutzart IP65 auszeichnet.

Der Aufbau des Systems, das sich aus drei Grundkomponenten –

Rahmen, Inlays und Dichtelementen – zusammensetzt, funktioniert

nach einem Baukastenprinzip. Die Lösung basiert auf einen

formstabilen, aber leichten

Kunststoffrahmen aus einem

Guss. Die gewünschte

Dimensionierung der Rahmenöffnungen

erfolgt durch Einklicken

von Inlays, die als

Trennwände, als T-Stücke

sowie in Kreuz- und Doppelkreuzform

zur Verfügung

stehen. Auf dieser Grundlage

lassen sich 18 Rahmenvarianten

für unterschiedliche

Verkabelungsanforderungen konfigurieren. Zur Abdichtung

diverser Leiterdurchmesser oder zur Führung mehrerer Kabel

durch eine Rahmenöffnung stehen 39 verschiedene Dichtelemente

zur Verfügung. Die Dichtelemente sind konisch

geformt. Nach dem Ummanteln der jeweiligen Leitung werden

die Elemente einfach vom Schaltschrankinneren nach außen in

die Rahmenöffnungen gesteckt.

www.conta-clip.de

Job well done!

Herzlich Willkommen, neuer Kollege!

www.nexans.de

Erhöhte Brandschutzanforderungen für

Sicherungshalter

Die Sicherungshalternorm IEC/EN 60127-6 wurde überarbeitet, um

den Brandschutz zu verbessern. Folgich dürfen ab Oktober 2017 nur

Sicherungshalter vertrieben werden, die nach der aktualisierten

Norm geprüft und zugelassen sind. Dies betrifft rd. 80 Produkttypen

von Schurter. Die Firma stellt deshalb ihr Sortiment an Sicherungshaltern

und Gerätesteckern mit Sicherungshaltern um und garantiert,

spätestens ab Oktober 2017 nur nach neuester Sicherungshalternorm

approbierte Produkte auszuliefern. Die Übersicht der

Produkte finden Sie unter http://sicherungshalter.schurter.ch/.

Mit den kollaborierenden Roboterarmen von Universal Robots

verbinden Sie die Fähigkeiten von Mensch und Maschine!

Erfahren Sie mehr unter www.universal-robots.com/de

Besuchen Sie uns auf der Intertool

Halle A / Stand A0816

oder auf der Automatica

Halle B5 / Stand 518.

www.schurter.com

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 71

0928_Job_Well_Done_DE_90x130mm_ART02_TJ.indd 1 18/04/16 09.54

Universal-Robots.indd 1 18.04.2016 15:07:37


Ein Unternehmen

mit dem gewissen

Blick

Die Minimierung von Standzeiten und zeitnahen

Lösungen wird im Rahmen von Industrie 4.0 ein

zunehmend wichtiger Erfolgsfaktor für Unternehmen

– insbesondere aus den Bereichen Logistik, Produktion

und Maschinenbau. Sowohl Kunden als auch die

Standorte innerhalb der Konzerne selbst erwarten

schnelle, kompetente und zuverlässige Problemlösungen.

Das Start-up Adtance hat ein innovatives Fernwartungssystem

entwickelt, welches mithilfe von Smartglasses

die sofortige Analyse von Problemen durch Spezialisten

weltweit ermöglicht – egal wo und wann.

Die Adtance Online-Plattform lässt den Zugriff orts-, zeitund

endgerätunabhängig zu, so dass jedes Problem innerhalb

kürzester Zeit analysiert und gelöst werden kann.

Das junge Unternehmen Adtance wurde 2015 von den Brüdern

Sven Arnold, heutiger CTO, und Nils Arnold, der Geschäftsführer,

gegründet und besteht mittlerweile aus einem 21-köpfigen Team.

Das erste Produkt, Adtance Support, entstand aus den erkannten

Problemen seiner damaligen Kunden.

Das zentrale Element der Adtance Support-Lösung ist eine Smartglass-Datenbrille,

auf der die mit einer Online-Plattform verbundene

Adtance Support App installiert ist. Die Datenbrille verfügt über

eine Kamera mit Headset sowie ein integriertes Display. Die speziell

entwickelte Online-Plattform arbeitet ohne jede zusätzliche

Softwareinstallation komplett webbasiert. So ist der Zugriff von

jedem Endgerät (PC, Smartphone, Tablet) unmittelbar möglich.

Ein Support-Vorgang startet damit, dass sich der für die Fehlerbehebung

verantwortliche Service-Experte auf der Adtance-Online-

Plattform einloggt. Vor Ort setzt ein lokaler Servicetechniker oder

ein Kundenmitarbeiter die Datenbrille auf und geht mit ihr über

eine WLAN-Verbindung online. Der Träger der Datenbrille sieht eine

PIN auf dem Display seiner Brille und gibt sie zur Identifizierung

per Telefon durch. Die Verbindung steht. Jetzt sieht der Service-

Experte auf seinem Monitor live das Bild, das die Kamera der Brille

vor Ort einfängt – ganz gleich, wo auf der Welt man sich befindet.

Der Experte kann mit dem Datenbrillen-Träger sprechen, da der

Support nicht nur das Bild, sondern auch den Ton überträgt. Der

Experte kann den Mitarbeiter vor Ort einfach an die Stellen dirigieren,

die er für eine zuverlässige Analyse sehen muss. Zudem kann er

dabei auch Hinweise auf die Kameraansicht schicken, z. B. indem er

einen spezifischen Punkt markiert.

Diese Lösung bietet Unternehmen Vorteile: ein schneller, zuverlässiger

Support, geringere Standzeiten bei Funktionsstörungen sowie

die Sicherheit, jederzeit und von überall Hilfe zu bekommen.

Zudem ist eine Datenbrille für mehrere Support-Dienstleister

gleichzeitig einsetzbar. Aber auch Zulieferern oder Servicedienstleistern

bietet die Lösung einen Mehrwert: Geringere Reisekosten

für den Service vor Ort, ein verringerter Personaleinsatz, bessere

Planbarkeit und mehr Flexibilität sowie Kundenzufriedenheit

durch eine flexible Support-Dienstleistung.

Das Adtance-Team konnte seinen Kunden durch die Lösung bereits

Einsparungen von bis zu 60 % ermöglichen und die Standzeiten

sogar um bis zu 90 % verringern. Für 2016 stehen weitere Produkte

im Bereich Liefersystem, Gesundheitsmanagement und Brandbekämpfung

an. Mit der Erweiterung des Produktportfolios und der

Analyse von weiteren Smartglasses und Einsatzgebieten plant das

junge Unternehmen die Erreichung der Marktführerschaft im

Bereich Smartglass-Lösungen bis Ende 2017.

Foto: (WFB) Wirtschaftsförderung Bergstraße GmbH (rechts oben)

www.adtance.com

72 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


Bildverarbeitung, optische Messtechnik und Inspektion

www.engineering-news.net

USB-Kameras sorgen

für Präzision in der

Lasergravur

Farbeigenschaften

mit Sensorsystem

präzise erkennen

Technik im Interview:

Bildvorverarbeitung

intelligent lösen

Beleuchtung:

OLED-Leuchtdioden

auf dem Vormarsch

Automatisierte Inspektion

Wärmebildkameras entdecken Stahldefekte in

der Automobilindustrie mit höchster Präsizion


COLOMBIA

SLOVAKIA

Ergonomic discharging device enables

higher throughput

Automated tray storage system

ensures just-in-sequence-production

Electric forklift power in the Turkish

wood industry

Gruchow: “Five reasons you should

visit the CeMAT 2016 at Hanover”

in cooperation with

Fluidtechnik

Antriebstechnik

in cooperation with

April 2016

AUSTRALIA

BRASIL

CHINA

GERMANY

INDIA

ITALY

RUSSIA

TURKEY

USA

Targeting on global

technology markets?

Reach international

decision makers!

INTERNATIONAL

EDITION

Intralogistics

Trade magazine for material flow and material management 1

March 2016

Supplement for international Supply Chain Management

Motion, Drive and Automation

Intelligent drives with

endless applications

INTERNATIONAL

EDITION

2

April 2016

incl. Supplement

COMPRESSED AIR NEWS

INTERNATIONAL

ONLINE EDITION

2

It’s time for

Hannover again

Investigating the secret

of rocky planets

Innovative solutions for

reliable power transmission

www.fh-intralogistics.com

www.mda-technologies.com

www.ate-magazine.com

www.fh-intralogistics.com in cooperation with Materials Handling

and Intralogistics

www.mda-technologies.com

Hannover Messe Colourful world

Explore industrial Measurement in

technologies

paint production

www.ate-magazine.com

Web-based solution

Fast and secure access to

machines and plants

Cloud automation Machine Vision

How much do we No human errors

need?

anymore


EDITORIAL

Innovationskraft

begeistert

Klein aber fein, fortschrittlich und umsatzstark: Das ist

die Bildverarbeitungsindustrie. Laut einer aktuellen

Studie des VDMA IBV befindet sich die Branche auch weiter

auf Wachstumskurs. Und mehr noch: Sie ist einer der wichtigen Treiber in der

Automatisierungstechnik. Welche Innovationskraft in der Branche steckt,

entdecken Sie auf den kommenden Seiten. Themen wie „organische Leuchtdioden

als neue Beleuchtungskomponente in der Bildverarbeitung“, „Desktop-

Laserbeschrifter nutzt USB-Industriekamera zur Prozessoptimierung“ oder

„Hochgeschwindigkeitskameras liefern wesentliche Informationen für die

Prozess- und Anlagenoptimierung“ werden Sie begeistern.

Und auf ein Highlight dürfen Sie sich bereits jetzt freuen: Die Messe

VISION 2016 im November in Stuttgart. „Viele Aussteller synchronisieren

ihre Produktentwicklung mit der VISION“, weiß auch Florian Niethammer,

Teamleiter der Veranstaltung. Umso mehr dürfen wir erwarten. Und das

Wichtigste rund um die VISION erfahren Sie dann frühzeitig wieder bei

uns – in der Ausgabe 5/2016 Ihres Fachmediums INDUSTRIELLE AUTOMATION.

Dirk Schaar

d.schaar@vfmz.de

Was ist eigentlich...

ein Interferenzfilter? Interferenzfilter sind

optische Filter, die durch Interferenz bestimmte

Wellenlängen/-bereiche aus einem

Spektrum auslöschen. Sie können als Bandpaß

sowie als Lang- und Kurzpaßfilter ausgeführt

sein.

Textquelle: www.vision-academy.org z

8%

Zahl des Monats

Umsatzwachstum bei

der Basler AG in 2015

English Corner: The highly effective

„Do-it-Yourself“ automation

Das sollten Sie

nicht verpassen...

Jedes Jahr bringt die EMVA Führungskräfte

und technischen Experten in der IBV-Branche

zur EMVA Business Conferenz zusammen.

Die 14. Veranstaltung findet vom

9. - 11. Juni 2016 in Edinburgh statt. Ein Mix

aus High-Level-Reden und Networking-Möglichkeiten

macht die Veranstaltung so interessant.

Mehr Infos: www.emva.org z

With its „Plug & Automate“ product line, ISRA Vision is now making it easier than ever to

integrate industrial 3D-machine vision into production lines. The biggest user advantage

being, no expert knowledge whatsoever is needed to utilize this innovative technology.

Read this interesting article: bit.ly/1Qp2Nco z

B I L D V E R A R B E I T U N G F Ü R T E C H N I S C H E , W I S S E N S C H A F T L I C H E U N D I N D U S T R I E L L E A N W E N D U N G E N

e2v

next Generation

Zeilenkameras

n Auflösung 512 bis 4096 Pixel

n Zeilenfrequenz bis 100 kHz

n Monochrom und Farbe

n exzellent in Preis und Leistung

e2v UNiiQA+ Zeilenkameras mit

neuester CMOS Sensor-Architektur

für kontrastreiche, rauscharme Bilder

73 dB Dynamikumfang

und herausragende Linerarität

hohe Empfindlichkeit bis ins NIR

e2v UNiiQA+ Zeilenkameras

im kompakten und robusten Gehäuse

mit nur 3,5 W Leistungsaufnahme

spezifiziert bis 55 °C

e2v UNiiQA+ High Resolution

16k Auflösung, 50 kHz, 75 dB Dynamik

höchste Performance

kleinster Preis

RAUSCHER

Telefon 0 8142 / 4 48 41-0 · Fax 0 8142 / 4 48 41-90

eMail info @ rauscher.de · www. r auscher.de


IM FOKUS

„Das sehe ich doch!“

Wenn Sie irgendwie mit Bildverarbeitung zu tun haben, dann kennen Sie sicherlich diesen verzweifelten Ausruf.

Er ist der sprichwörtliche Ausdruck dafür, dass der Mensch auf jeden Fall anderes sieht als die Maschine. Besonders ist

dieser Ausruf bei der Überführung von menschlicher in maschinelle Sichtprüfung immer wieder zu hören. Aber was steckt dahinter?

Unbestritten sind unsere menschlichen Seh- und Erkennungsleistungen mächtig, auch wenn sie nicht perfekt sind. Eines sind sie auf

jeden Fall: unwahrscheinlich flexibel. Und genau das ist es, was „Das sehe ich doch!“ ausmacht. Wenn wir ein

unbekanntes Teil in die Hand bekommen und es prüfen, so bewegen wir es in einem hochkomplexen

Regelungsprozess, der zwischen Händen, Augen und Gehirn abläuft. Außerdem drehen wir uns zur

Beleuchtung, schauen noch ein zweites Mal hin und verknüpfen bei der Suche nach Fehlern das aktuell

Gesehene mit dem, was wir aus verbaler Beschreibung, lebenslangem Lernen und Erfahrung mitbringen.

In diesem Prozess stecken Jahrmillionen Evolution – oder anders gesagt: Optimierung. Auch wenn das

Ergebnis nicht objektiv ist, es ist absolut alltagstauglich! Das ist kognitives Sehen. Und das gibt es für

Maschinen bis heute noch nicht.

Dem gegenüber stehen die unbestrittenen vielfältigen Nutzen der Bildverarbeitung, aber auch Skepsis

und teils bittere Erfahrungen aus der Realität, dass die Maschine einfach anders sieht als erwartet.

Ursache ist die grundverschiedene Helligkeits-, Kontrast- und Farbwahrnehmung, die verschiedenen

spektralen Empfindlichkeiten von Netzhaut und halbleiterbasierten Bildsensoren sowie die notwendig

verschiedenartigen Fehlerdefinitionen für Mensch oder Maschine. Nicht zuletzt schafft unser in sechs

Freiheitsgraden flexibel agierendes „Hand“-Handhabungssystem phantastische Voraussetzungen,

das Teil aus allen Richtungen mühelos betrachten zu können, viel besser, als es ein starr arbeitendes

Handhabungssystem tun kann.

Darum wird uns der Ausspruch „Das sehe ich doch!“ wohl noch eine ganze Weile lang begleiten. Doch

mit „Deep learning“ scheint Besserung in Sicht zu sein. Aber selbst damit wird es wohl noch eine

Weile dauern, bis diese Technologie von sich selbst behaupten kann: Das sehe ich doch!

Also, schauen Sie immer genau hin!

Das wünscht Ihnen

Ihr Ingmar Jahr

Dipl.-Ing. Ingmar Jahr ist Schulungsleiter

der Vision Academy in Erfurt

Kostenfreie Workshops zur berührungslosen

Temperaturmesstechnik

In Zusammenarbeit mit acht Partnern bietet das Unternehmen Optris deutschlandweit 17 Workshops

zur berührungslosen Temperaturmesstechnik mit IR-Thermometern und Wärmebildkameras

an. „Es freut uns, dass wir die langjährige Kooperation mit dem Fraunhofer IOSB in Karlsruhe fortsetzen

können und neue, interessante Partner wie den Verein Strategische Partnerschaft Sensorik

hinzugewinnen konnten“, erklärte Thomas Ullrich, Sales Director Middle & Eastern Europe der

Optris GmbH. In den vierstündigen Seminaren werden die physikalischen Gesetze erklärt, der Stand

der Technik aufgezeigt, Anwendungen diskutiert und Messübungen durchgeführt. Weitere Informationen

wie Termine und Veranstaltungsort sind unter www.optris.de/messtechnik-workshops zu

finden. Die Anmeldung erfolgt telefonisch über 030/500197-28, per Mail an events@optris.de oder

direkt über die Website. Ziel des Workshops ist es, Anwendern die Möglichkeiten der Infrarotmesstechnik

aufzuzeigen. Die Einsatzgebiete der Temperatursensoren reichen von F&E, Fertigung

und Qualitätssicherung bis hin zur Instandhaltung und weiteren Industriebereichen.

www.optris.de

3. VDI-Fachkonferenz Industrielle Bildverarbeitung 2016

Am 10. und 11. Mai findet in Stuttgart die 3. VDI-Fachkonferenz

Industrielle Bildverarbeitung 2016 statt. Neben Vorträgen besteht

die Möglichkeit, mit dem Konferenzleiter Prof. Dr. Christoph

Heckenkamp von der Hochschule Darmstadt über die neuesten

Entwicklungen und Trends u. a. aus den Bereichen Oberflächeninspektion,

Optik und Kameratechnik, 3D-Bildverarbeitung und

Sensorik zu diskutieren. Im Umfeld der Konferenz finden zwei

Spezialtage statt. Dabei steht am 9. Mai die Statistik in der Bildverarbeitung

im Fokus, am 12. Mai die Bildverarbeitung auf Android-

Smartphones.

www.vdi-wissensforum.de

76 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


Vertriebsniederlassung für Region Benelux eröffnet

Der Bildverarbeitungsanbieter Polytec hat eine Vertriebsniederlassung

für die Benelux-Staaten bei Breda in den Niederlanden,

nahe der belgischen Grenze gegründet. Leiter der

Niederlassung ist der Niederländer Mart Mijnsbergen, der

über langjährige Erfahrung im Bereich Bildverarbeitung verfügt

und bereits für die Imago Group Benelux tätig war. Laut

dem Unternehmen hatten Kunden, die oft selbst international

aufgestellt seien, den Wunsch nach einem Vertrieb in

Europa außerhalb des deutschsprachigen Raumes geäußert.

Polytec mit Hauptsitz in Waldbronn (Baden-Württemberg)

agiert seit über 40 Jahren als Komponenten- und Lösungsanbieter

für die industrielle Bildverarbeitung.

www.polytec.de

Neuer Geschäftsführer bei Schneider-Kreuznach

Dr. Thomas Kessler wurde mit Wirkung zum 1. Januar 2016 neuer Geschäftsführer der

Jos. Schneider Optische Werke GmbH. Er wird zunächst für die Bereiche Entwicklung,

Vertrieb und Risikomanagement verantwortlich sein. „Wir freuen uns, dass wir mit

Dr. Kessler einen Experten für optische Technologien gewinnen konnten. Mit ihm sehen

wir uns in den Bereichen Industrie, Bewegtbild und Foto für die Zukunft sehr gut

aufgestellt“, so Dr. Walther Neussel, Vorsitzender des Beirats

der Jos. Schneider Optische Werke GmbH. Wolfgang

Selzer, als zweiter Geschäftsführer des Optikspezialisten

zuständig für Produktion, Verwaltung und Supply Chain

Management, ging zum 31. März 2016 in den Ruhestand.

Seit April 2016 ist Dr. Kessler alleiniger Geschäftsführer des

Unternehmens. „Ich freue mich auf die neuen Herausforderungen.

Wir wollen unsere Kunden bei der Lösung

anspruchsvoller Aufgaben unterstützen und gleichzeitig

unsere Markt position festigen und ausbauen“, sagt Dr.

Thomas Kessler.

www.schneiderkreuznach.com

9 MEGA-

NEU

PIXEL

MACHINE VISION

OBJEKTIVE FÜR

SENSOREN BIS 1''

Für hochentwickelte Bildverarbeitungs-

Systeme mit großen Sensoren:

Brennweiten 25 mm, 35 mm,

50 mm, 75 mm

135 lp/mm bis in die äußersten

Bildecken

Pixel Pitch 3,69 µm

Fixierschrauben

Geeignet auch als Messoptik

Rauscher baut Video Interface-Geschäft aus

Rauscher vertreibt ab sofort die Video Interface-Produkte

von Pleora in Deutschland, Österreich und der Schweiz.

Dazu bietet das Unternehmen auch den anwendungstechnischen

Support für Hersteller und Integratoren von Bildverarbeitungssystemen.

Außerdem wechselt James Falconer,

Pleora-Anwendungsingenieur und stellvertretender

Vorsitzender des GigE Vision Technical Committee der

AIA, nach München, um europäische Kunden von dort aus

zu betreuen. Die Videoschnittstellen von Pleora sind in

mehr als 200 000 Endpunkten in Bildverarbeitungssystemen

für industrielle, medizinische, militärische und Transportzwecke installiert und verfügen

dem Unternehmen zufolge über eine Übertragungskapazität von 17 Mrd.

Gigabit-Daten pro Tag. Der Systemberater Rauscher arbeitet mit Technologiepartnern

zusammen, die Lösungen für Hersteller hochleistungsfähiger Systeme für Bildgebung

und Bildverarbeitung entwickeln. Weitere Informationen sowie eine Produktübersicht

erhalten Interessenten über : www.rauscher.de/Produkte/Pleora

www.rauscher.de

Minimale Verzeichnung für die

Aufnahme von hochauflösenden

Bildern bis in die äußersten Bildränder.

Geeignet als Messoptik von bearbeiteten

Präzisionsteilen, aber auch in

der intelligenten Verkehrstechnik.

JETZT INFORMIEREN!

RICOH IMAGING

DEUTSCHLAND GmbH

Industrial Optical

Systems Division

Am Kaiserkai 1

20457 Hamburg, Germany

Office: +49 (0)40 532 01 33 66

Fax: +49 (0)40 532 01 33 39

E-Mail: iosd@eu.ricoh-imaging.com

www.ricoh-mv-security.eu


Eine Klasse

für sich

Komplexe Bildvorverarbeitung

einfach, schnell und ohne VHDL-

Programmierung realisieren

Nicole Steinicke, Alexandra Pisek

Bildverarbeitungsaufgaben werden zunehmend anspruchsvoller.

Damit steigen auch die Anforderungen an die Verarbeitung und

Auswertung eines höheren Datenvolumens. Warum also nicht die

Bildvorverarbeitung vom PC in den FPGA der Kamera verlagern?

Wir gehen dieser Fragestellung auf den Grund.

01 CMOS-Kameras mit VisualApplets-Technologie und GigE Vision

Nicole Steinicke, Alexandra Pisek,

Redaktion INDUSTRIELLE AUTOMATION,

Mirko Benz, Produktmanager, Vision Competence Center bei Baumer

Komplexe Mess- und Prüfaufgaben in

kurzer Zeit erfolgreich lösen – das ist

der Anspruch, dem sich moderne Bildverarbeitungslösungen

stellen müssen. Als

Alternative zur visuellen Prüfung sind

Bildverarbeitungssysteme mittlerweile in

vielen Bereichen der Produktionsautomatisierung

und Qualitätssicherung fester

Bestandteil des Prüfprozesses geworden.

Sie ermöglicht die Kontrolle der Lage und

Position von Bauteilen, dokumentiert in

Echtzeit, berührungslos und mit hoher

Wiederholgenauigkeit Gut/Schlecht-Aussagen,

unterstützt die zuverlässige Inspektion

von Oberflächen und überprüft geometrische

Abmessungen. Die Industrielle

Bildverarbeitung hilft also, mehrere Kriterien

gleichzeitig zu prüfen, diese zu analysieren

und zu dokumentieren, Prozesse zu steuern

und damit die Produktqualität zu erhöhen.

Ein Unternehmen, das sich unter anderem

auf diesen Bereich spezialisiert hat ist

Baumer. Das Bildverarbeitungsportfolio

umfasst die passenden Komponenten von

der Industriekamera bis hin zu Vision-Sensoren;

und das mit Sensorauflösungen von

VGA bis 20 MPx. Zu den Einsatzgebieten

zählen auch Applikationen in der Verpackungs-

und Druckinspektion, der automatisierten

Mess- und Prüftechnik sowie in

der Robotik. Die CCD- und CMOS-Digitalkameras

lassen sich schnell und flexibel in

bestehende Anlagen und Prozesse integrieren,

auch in rauen Industrieumgebungen

und sind mit allen relevanten standardisierten

Schnittstellen wie GigE Vision, USB3-

Vision und Camera Link ausgestattet.

Industrielle Bildvorverarbeitung

intelligent lösen

Viele Anwendungen stellen immer höhere

Anforderungen an Auflösung, Bildrate,

Qua lität und Zuverlässigkeit der Bildverarbeitung.

Dafür stehen entsprechende Bildsensoren

und Schnittstellen sowie leistungsfähige

PCs zur Verfügung, die auch

Daten mit mehreren Gigabyte pro Sekunde

zum PC übertragen. Deren Einsatz erfordert

jedoch häufig aufwändige Anpassungen

des Systemaufbaus oder sogar Eigenentwicklungen,

was nicht immer die beste

und wirtschaftlichste Lösung ist. Wie

könnten also dazu Alternativen aussehen?

Einen modernen Ansatz, bei dem Teile der

Bildverarbeitung auf komfortable Art und

Weise bereits in der Kamera ausgeführt

werden, liefert Baumer mit den neuen

Visual -Applets-Kameras der LX-Serie.

Damit erweitert das Unternehmen den

erfolgreichen PC-basierten Ansatz um die

Nutzung des Kamera-FPGAs zur intelligenten

Lösung anspruchsvoller Inspek tionsaufgaben.

Wir in der Redaktion haben diese Entwicklung

genauer unter die Lupe genommen

und sprachen dazu mit Mirko Benz.

78 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


„So profitieren Sie von einer

höheren Applikationsperformance

und geringeren Systemkosten”

Baumer hat Ende 2015 eine neue Klasse

von CMOS-Kameras auf den Markt

gebracht, die mit der grafischen Entwicklungsumgebung

VisualApplets von Silicon

Software ausgestattet ist. Was ist das

Besondere daran?

Das Besondere an unserem Ansatz ist, dass

der Endkunde selbst den FPGA der Kamera

programmieren kann, um die Leistungsfähigkeit

seines Bildverarbeitungssystems

zu steigern. Möglich wird dies durch die

Verwendung von VisualApplets von Silicon

Software. Mit dieser grafischen Programmierumgebung

kann der Anwender

FPGA-Code eigenständig umsetzen und

die Firmware mit unserem Update-Tool

in die Kamera laden.

Es heißt, Teile der Bildverarbeitung

werden auf einfachste Art und Weise

bereits in der Kamera ausgeführt.

Wie sieht das genau aus?

Im Gegensatz zu einer Standardkamera

werden dem Anwender FPGA-, Speicherund

I/O- Ressourcen zur Verfügung

Welche Vorteile bietet die integrierte

Bildvorverarbeitung dem Anwender?

Setzt der Anwender VisualApplets

bereits ein, kann er seinen bestehenden

Algorithmus anpassen und die Kosten

für bisher notwendige Framegrabber

einsparen. Außerdem können eigene

Bildverarbeitungsalgorithmen flexibel

umgesetzt werden – ohne dass bei sich

ändernden Anforderungen eine neue

Kamera entwickelt werden muss. So kann

sich der Anwender ganz auf die Lösung

seiner Bildverarbeitungsanwendung

konzentrieren und muss kein Know-how

der Kameraelektronik aufbauen. Auch

Systemkosten, die durch hohe

Datenmengen verursacht werden, können

reduziert werden, z. B. indem weniger PCs

verwendet werden. Das spart Zeit bei der

Integration und späteren Systempflege.

Dank der GigE Vision konformen Schnittstelle

hat der Kunde zusätzlich auch mehr

Flexibilität beim Einsatz längerer Kabel,

so dass spezielle Repeater wie bei Camera

Link nicht erforderlich sind – auch das

spart Systemkosten.

Für welche Anwendungsbereiche eignet

sich die Kamera im Speziellen?

Die Kameras eignen sich für eine Vielzahl

von Applikationen. Hauptanwendungen

liegen in der Bildverbesserung, z. B. bei der

Mittelwertbildung über mehrere Bilder zur

Rauschreduktion oder in der intelligenten

Datenreduktion wenn nur die relevanten

Bildausschnitte und Bildinformationen

ermittelt und übertragen werden sollen.

Aber auch die Prozessüberwachung und

Echtzeitsteuerung sind wichtige Themen.

Die LX VisualApplets Kameras ermöglichen eine integrierte

Bildvorverarbeitung direkt auf dem FPGA, um Bilddaten mit sehr

hoher Auflösung und Geschwindigkeit effizient zu verarbeiten.

gestellt. Diese kann er frei nutzen und

seine eigene Bildvorverarbeitung mittels

VisualApplets umsetzen. Dazu braucht

er keine speziellen Vorkenntnisse der

Hardwareprogrammierung. Der Algorithmus

wird auf Basis von Operatoren

erstellt, die flexibel zu Flussdiagrammen

kombiniert werden. Die Operatorbibliothek

sowie eine Vielzahl von Beispielen

unterstützen den Anwender dabei. Die

Umsetzung kann mit der integrierten

Simulation dann bildbasiert überprüft

werden. Im Anschluss kann eine neue

Firmware für die Kamera generiert

werden. Die Umsetzung erfolgt standardkonform.

So sind auch alle neuen

Parameter des Algorithmus im xml-File

der Kamera abgebildet und lassen sich

einfach per GigE-Vision Software zur

Laufzeit konfigurieren. Auf dieser Basis

können auch anspruchsvolle Algorithmen

mit hoher Performance effizient innerhalb

weniger Tage umgesetzt werden.

Eine applikationsspezifische Bildvorverarbeitung

in der Kamera bedeutet meist

eine anspruchsvolle und aufwändige

FPGA-Programmierung durch den

Endanwender, die VHDL-Programmierkenntnisse

erfordert. Wie ist Baumer mit

dieser Herausforderung umgegangen?

Eine applikationsspezifische Umsetzung

von Algorithmen für die Bildvorverarbeitung

mit VHDL ist in der Regel nur für

große OEMs wirtschaftlich sinnvoll. Wir

wollten jedoch eine Lösung für eine Vielzahl

von Kunden anbieten, die über Softwareentwickler

mit hohem Know-how

bezüglich Bildverarbeitung verfügen. Durch

die Umsetzung der Vorverarbeitung mit

VisualApplets sind diese Mitarbeiter in

der Lage die Kamerafunktionalität selbstständig

anzupassen. Dazu bedarf es keiner

Kenntnis von VHDL-Programmierung. Das

reduziert den sonst hohen Zeitaufwand

und senkt die Entwicklungskosten.

02 Mirko Benz ist Produktmanager im

Vision Competence Center bei Baumer

Welche Kameramodelle bieten

Sie konkret an?

Die Serienproduktion haben wir mit drei

monochromen Modellen mit Auflösungen

von 4, 12 und 20 Megapixel gestartet. Sie

verfügen über moderne CMOS-Sensoren

mit hoher Bildrate und sind mit einer

GigE-Schnittstelle ausgestattet.

Vielen Dank für das Gespräch.

www.baumer.com

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 79


Automatisierte Inspektion

Wärmebildkameras entdecken Stahldefekte zuverlässig und mit höchster Genauigkeit

Thomas Jung, Frank Liebelt

Die Nachfrage nach Stahl, insbesondere aus der Automobilindustrie ist

enorm. Und obwohl es bereits effektive Verfahren zur Untersuchung von

Rohstahlerzeugnissen gibt, wird eine noch bessere Qualität gefordert. Aus

diesem Grund hat der südafrikanische Technologiespezialist Rohloff ein

automatisiertes Hochgeschwindigkeitssystem für die In-Line-Kontrolle

entwickelt und setzt dabei auf Wärmebildtechnik.

Das 1946 gegründete Unternehmen H.

Rohloff (Pty) Limited hat sich zu einem

der Top-100-Technologieunternehmen in

Südafrika entwickelt. Kernkompetenzen

sind qualitativ hochwertige, technologieorientierte

Anlagen, Systeme und Lösungen

für die Werkstoffprüfung und -messung.

Rohloff liefert und wartet eine umfassende

Palette von High-Tech-Prüf- und Messprodukten,

die auf die Anforderungen der

unterschiedlichsten Branchen abgestimmt

sind. Das Portfolio reicht von portablen oder

eigenständigen Wärmebildkameras bis zu

größeren schlüsselfertigen Anlagen.

Zerstörungsfreien Prüfung

mithilfe der Thermografie

Die Nachfrage nach einem automatisierten

Inspektionssystem kam von der Stahlin -

dus trie selbst. „Ein Kunde aus der Stahlerzeugung

suchte nach einer Lösung, die das

im Betrieb eingesetzte manuelle, visuelle Inspek-tionssystem

ersetzen sollte“, erläutert

Louie van der Walt, Technischer Direktor bei

H. Rohloff. „Das vorhandene Verfahren war

zeitaufwändig und bot keine Rückverfolgbarkeit.

Die neue Lösung sollte eine Rückverfolgbarkeit

und Dokumentationsmöglichkeiten

für Zwecke der Qualitätskontrolle

bereitstellen.“ Zusätzlich war gefordert, dass

die Inspektion schnell und sicher, empfindlich,

zuverlässig und möglichst berührungsfrei

sein sollte. Auch die Fähigkeit, Defekte

bei Knüppeln nach Ausrichtung, Länge und

Tiefe schnell einzustufen, hatte einen hohen

Stellenwert. All diese Aufgaben konnten

mit moderner Infrarot-Technologie erfüllt

werden, sodass man sich für Wärmebild -

ka meras von Flir Systems entschieden hat.

Das Hochgeschwindigkeitssystem für die

In-Line-Kontrolle von Stahl-Knüppeln und

-Rohren arbeitet mit vier Wärmebildkameras

Hochgeschwindigkeitserkennung

Zum Einsatz kommt hier das s. g. InspectIR-

System, bestehend aus Wärmebildkameragehäuse,

Signalverarbeitungssystem, Bedien-

und Steuerstand, Induktionsheizer,

Induktionsspulen, Wasserkühlsystem, Förderanlage

sowie einer Vorrichtung zur

Fehlerkennzeichnung. Knüppel, Stäbe oder

Rohre werden in die Förderanlage geladen

und durch den Kamerakasten geführt. Im

Kamerakasten erwärmt eine von drei unterschiedlich

großen Induktionsspulen die

Oberfläche des Materials auf maximal 20 °C,

dabei erscheinen oberflächenoffene Fehlstellen

wärmer als der Rest des Bereichs. Je

nach Anwendung befinden sich drei oder

vier Wärmebildkameras an jeder der Ecken

des Kastens und erfassen die durch den

erwärmten Knüppel erzeugten Daten mit

einer Geschwindigkeit von 1 m/s. Diese

Daten werden anschließend von einem

Signalverarbeitungssystem analysiert, das

die Fehlstellen mit Hilfe von Algorithmen

Thomas Jung, Sales Manager Distribution

Central Europe, Flir Systems GmbH, Frankfurt,

Frank Liebelt, freier Journalist, Frankfurt

80 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


identifiziert, quantifiziert und anzeigt. Die

maßgeschneiderte Software zur Fehlererkennung

wurde in Zusammenarbeit mit

mehreren Stahlerzeugern entwickelt.

Eine Kennzeichnungsstation markiert

anschließend die Position der Fehlstelle mit

einem Lack auf Wasserbasis oder kennzeichnet

das Material gegebenenfalls als

Ausschuss.

Differenzierbare Fehlstellen nach

Ausrichtung, Länge und Tiefe

Ein wichtiges Funktionsprinzip des Inspect-

IR Systems besteht darin, dass der gemessene

Temperaturanstieg der Fehlstelle in Relation

zur Tiefe des Oberflächenfehlers gesetzt

wird. „Diese Lösung ist einzigartig - es gibt

nichts Vergleichbares auf dem Markt“, betont

Louie van der Walt. Das Inspektionssystem

bietet eine rückverfolgbare Berichterstattung

und stuft die Fehlstellen nach

Ausrichtung, Länge und Tiefe ein. Dies ist

besonders wichtig, um beurteilen zu können,

ob ein Produkt verschrottet oder der Fehler

durch eine Nachbearbeitung eliminiert

werden kann. Das Verfahren arbeitet zudem

berührungslos, sodass es keinen Verschleiß

durch beweglichen Teile gibt. Jede Flir Wärmebildkamera

nimmt insgesamt 76 800 Temperaturmessungen

60-mal/s vor.

Somit werden jede Sekunde 4 608 000 Temperaturmesswerte

von vier leistungsstarken

Signalprozessoren analysiert.

Weltweit im Einsatz

Das Inspektionssystem wurde bereits weltweit

bei mehreren Stahlunternehmen in

Betrieb genommen. In Südafrika sowie in

China sind Flir-Wärmebildkameras der Serien

SC3000, A315 und A615 im Einsatz. Die

SC-Serie bietet sehr flexible Kameras mit

höchster Empfindlichkeit, Genauigkeit,

geometrischer Auflösung und Geschwindigkeit.

Auch die A-Serie bietet Kameramodelle

mit hoher Empfindlichkeit, die eine High-

Speed-IR-Windowing-Funktion besitzen.

Damit lassen sich Wärmebilder mit hohen

Bildwiederholfrequenzen aufzeichnen. Neben

ihrer hohen Empfindlichkeit können

die kompakten Kameras auch komfortabel

in größere Systeme integriert werden.

www.flir.de

Flir-Kameras der SC-Serien wurden für wissenschaftliche

und industrielle Anwendungen in Forschung und

Entwicklung konzipiert. Auch für Systemintegratoren,

die eine flexible Kamera mit höchster Empfindlichkeit,

Genauigkeit, geometrischer Auflösung und Geschwindigkeit

benötigen, sind sie das geeignete Mittel der Wahl.

Produktionsingenieure und -techniker werden häufig mit der

Forderung nach höherem Produktionsausstoß bei konstanter

Qualität und niedrigeren Kosten konfrontiert. Die Wärmebildkameras

der Flir A-Serie sind effektive Werkzeuge für

maschinelles Sehen mit Infrarot, Prozessüberwachung im

geschlossenen Regelkreis und Qualitätssicherung mithilfe

bildgebender Verfahren.

Bauklein und scharf bis an den

Rand.

Fujinon 3 MP Objektive

Die neue Fujinon HFx xX A-1 Serie für 2/3” Bildsensoren

Die hochauflösenden 3 Megapixel Objektive liefern Bilder scharf bis an den Rand,

ohne Kompromisse bei der Größe einzugehen: Mit einem Außendurchmesser

von nur 29.5 mm und Brennweiten von 8 mm bis 35 mm ermöglichen die Modelle vielseitige

Einsatzmöglichkeiten. Mehr auf www.fujifilm.eu/fujinon Fujinon. Mehr sehen. Mehr wissen.


Präzise Farberkennung!

Industrietaugliches Sensorsystem zur Erkennung von Farbeigenschaften

Ansgar Wego, Gundolf Geske

Die Erkennung von Farbeigenschaften

ist in vielen industriellen

Prozessen eine wichtige Aufgabenstellung.

Jedoch sind hierbei häufig

unstete Messbedingungen vorzufinden.

Um dennoch exakte

Mess ergebnisse zu gewährleisten,

sind für die optische Sensorik Maßnahmen

zur Kompensation von

zum Beispiel abstandsbedingten

Signaländerungen erforderlich.

Wir stellen Ihnen ein Sensorsystem

vor, das eine präzise Farberkennung

unter industriellen Bedingungen

ermöglicht.

Farbliche Eigenschaften von Produkten

sind auf der einen Seite von direktem Interesse,

wenn es beispielsweise um die

Qualität geht. Dies ist insbesondere dann

der Fall, wenn die spezielle Farbe des Produktes

ein Wiedererkennungsmerkmal darstellt

(z. B. „Milka-Lila“). Auf der anderen

Seite werden die farblichen Eigenschaften

der Produkte auch zur Steuerung von Prozessabläufen

oder als Überwachungsmöglichkeit

verwendet. Bei diesen Anwendungen

ist das Interesse an der eigentlichen

Objektfarbe eher indirekt. Beispiele sind die

Farbmarkenerkennung, die Beschichtungsprüfung

oder die Anwesenheitskontrolle.

Einsatzbedingungen im Umfeld

der Fabrikautomation

Im Einsatzumfeld der Fabrikautomation

befinden sich die Sensorsysteme häufig in

direkter Produktionsnähe an den entsprechenden

Maschinen. Daraus ergeben sich

hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit,

weil mit stark wechselnden Temperaturund

Umgebungslichteinflüssen zu rechnen

ist. Eine Wartung oder häufige Nachjustierung

der Geräte ist auf Grund der Einbausituation

aber kaum Möglich und wird in

den meisten Fällen von den Anwendern

auch nicht akzeptiert. Daher müssen Farbsensorsysteme

über lange Zeit ohne Eingriff

farbstabile Erkennungen gewährleisten.

Besondere Schwierigkeiten bereitet die

für eine präzise Farberkennung vorausgesetzte

Abstandskonstanz (vgl. DIN 5033).

Die zu erkennenden Objekte können in

vielen praktischen Anwendungsfällen nicht

in konstantem Abstand zum Sensorsystem

in Position gebracht werden. Oft scheitert

ein konstanter Abstand schon an der Höhenvariation

der Objekte. Daher sind Maßnahmen

zur Kompensation dieser abstandsbedingten

Signalschwankungen dringend

notwendig.

Prof. Dr.-Ing. Ansgar Wego, Hochschule Wismar,

Wismar sowie Dr.-Ing. Gundolf Geske, Manager

Color Sensors, Astech GmbH, Rostock

82 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


Kompensation von Drifterscheinungen

und Fremdlicht

Drifterscheinungen, die mit schwankenden

Temperaturen und der Alterung der Lichtquelle

einhergehen, müssen durch das

Farbsensorsystem zuverlässig kompensiert

werden, um einen wartungs- und eingriffsfreien

langzeitstabilen Betrieb zu ermöglichen.

Für die Langzeitstabilisierung der

Messwerte wird im hier beschriebenen

Farbsensorsystem eine Kompensationsmethode

verwendet, die auf einem weiteren

Messkanal und einer Korrektur rechnung

basiert. Eine zusätzliche Dreibereichsfotodiode,

die als Monitor die Lichtquelle überwacht

(Bild 01), liefert ent sprechende Farbsignale.

Damit werden Aussagen über den

aktuellen Zustand der Lichtquelle möglich.

Abweichungen gegenüber im Sensor hinterlegten

Referenzwerten werden zur Berechnung

von Korrekturfaktoren herangezogen.

Auf diese Weise werden sowohl Alterungsals

auch Temperaturdrift erscheinungen kompensiert.

Die Methode arbeitet effizient.

Farbabweichungen sind mit wirksamer

01 Funktionsblockbild des Farbsensorsystems

MEHRWERT SOWEIT

DAS AUGE REICHT.

Das Standardwerk der Bildverarbeitung jetzt

aktualisiert auf über 450 Seiten.

Technische Grundlagen, Expertenwissen

und neueste Technologien auf einen Blick

Umfassende Produktinformationen für jede

Bildverarbeitungsaufgabe

AUTOM ATICA

21. – 24. Juni 2016

Messe München

Halle B5.502

Jetzt kostenfrei anfordern oder direkt downloaden!

www.stemmer-imaging.de/handbuch


02 Das Farbsensorsystem kompensiert zuverlässig Drifterscheinungen; im Bild ist eine

typische Kompensation der Aufwärmdrift zu sehen

Driftkompensation für den Menschen nicht

mehr wahrnehmbar. Bild 02 zeigt die Wirkung

der Kompensation beispielhaft für die

Aufwärmphase des Sensorsystems.

Zur Fremdlichtkompensation wird im

Farbsensorsystem eine Choppermethode

eingesetzt. Aus zwei zeitlich aufeinanderfolgenden

Messungen mit und ohne Messlicht

wird das Fremdlicht, welches sich aus

der Umgebung der Messstelle mit dem

Messlicht überlagert, durch Differenzbildung

herausgefiltert. Voraussetzung für die

Wirksamkeit dieser Methode ist, dass zum

einen die Chopperfrequenz hoch genug ist,

damit auch Wechsellicht aus der Umgebung

(typ. im 100 Hz Bereich) kompensiert werden

kann. Zum anderen darf die Gesamtintensität

von Fremd- und Messlicht den Dynamik

bereich des Systems nicht verlassen.

Kompensation von schwankenden

Messabständen

Im hier vorgestellten Farbsensorsystem wird

ein neuartiges patentiertes Verfahren zur

Kompensation von Abstandsschwankungen

eingesetzt, das sich besonders durch seine

Wirksamkeit und seine einfache technische

Umsetzbarkeit auszeichnet. Damit sind nun

beispielsweise Anwendungen lösbar, bei

denen die Messobjekte nicht exakt geführt

werden können, weil sie sich z. B. auf einem

schwankenden Förderband befinden oder

eine unterschiedliche Größe aufweisen.

Zur Abstandskompensation ist das Sensorsystem

mit einer speziellen Faseroptik und

einer zweiten Dreibereichsfotodiode ausgestattet.

Das Verfahren beruht auf der Nutzung

von zwei verschiedenen Intensitätsgängen

von Empfangsfaseroptikbündeln.

Das Bild 01 zeigt das Blockbild des Sensorsystems.

Implementiert sind zwei Dreibereichsfotodioden

als spektralselektive

Lichtempfänger sowie eine Weißlicht-LED

als Lichtquelle. Die beiden Dreibereichsfotodioden

sind je einem Haupt- und einem

Nebenempfangskanal zugeordnet. Hauptund

Nebenempfangskanal müssen in ihren

elektronischen, optischen sowie spektralen

Eigenschaften gut übereinstimmen. Entscheidend

für das Prinzip ist, dass die beiden

Empfangskanäle bezüglich ihrer Abstandsfunktion

eine unterschiedliche charakteristische

Kurve besitzen.

Aufbau und Anordnung

der Faseroptik

Die speziell konfigurierte Faseroptik bestimmt

entscheidend die Eigenschaften

und die Qualität der Kompensation. Sie

besteht aus vielen einzelnen Glasfasern

und besitzt eine koaxiale Anordnung der

Empfängerfasern mit fixem Versatz im

Tastkopf (Bild 03). Die Einzelfasern der

Optik werden auf der Sensorseite in drei

Faserbündel aufgeteilt. Ein Bündel wird für

die Beleuchtung, ein anderes Bündel für

den Hauptempfangskanal und ein weiteres

Bündel für den Nebenempfangskanal

verwendet. An der Tastkopfseite der Faseroptik

erfolgt schließlich eine Aufteilung

der Einzelfasern in zwei Faserbündel. Ein

Faserbündel befindet sich in der Tastkopfmitte

und enthält einen Teil der Fasern der Beleuchtungsoptik

sowie alle Fasern des

Hauptempfangskanals. Das zweite Faserbündel

ist koaxial und um wenige Millimeter

zurückgesetzt im Tastkopf der Faseroptik

angeordnet und enthält den anderen

Teil der Fasern der Beleuchtungsoptik sowie

alle Fasern des Nebenempfangskanals. Die

Anordnung der Einzelfasern im Tastkopf

erfolgt statistisch gemischt. Damit wird ein

Ausgleich von strukturbedingten Signalunterschieden

der Objektoberfläche geschaffen.

Die Abstandsfunktion der beiden Empfangskanäle

wird durch die Intensitätsgänge

der Empfangsfasern definiert. Von

den gemessenen Intensitätswerten der beiden

Empfangskanäle wird der Quotient

gebildet. Die Kernidee der Methode beruht

darauf, dass dieser Quotient nur vom Messabstand

abhängt und somit weitgehend unabhängig

von den farblichen Eigenschaften

des Messobjektes selbst ist. Die spezifische

Abstandsfunktion des Sensorsystems wird

bei der Kalibration ermittelt und im Sensor

hinterlegt. Während der Betriebsphase wird

aus dieser Funktion ein Korrektursignal zur

Abstandskompensation der drei spektralen

Empfindlichkeitsbereiche des Hauptkanals

gewonnen.

Resumee

Das hier beschriebene Farbsensorsystem

ermöglicht eine langzeitstabile und speziell

abstandsunabhängige Erkennung und Bewertung

von Farben im Umfeld der industriellen

Fabrikautomation. Durch die Abstandsunabhängigkeit

ist das Sensorsystem

in der Lage, ohne fixe Tastkopf-Messobjekt-

Positionierung zu arbeiten. Mit einem separaten

Monitorkanal gelingt eine zuverlässige

Kompensation von alterungs- und temperaturbedingten

Drifterscheinungen. Damit

ist ein Dauereinsatz des Systems ohne störende

Wartungseingriffe möglich.

Das Farbsensorsystem ist ein Produkt der

Firma Astech GmbH aus Rostock. Das System

trägt die Bezeichnung Cromlaview

CR500. Auf die Verfahren zur Abstandsund

Driftkompensation bestehen Schutzrechte

beim Unternehmen.

www.astech.de

03 Die Faseroptik besteht aus vielen

einzelnen Glasfasern und besitzt eine

koaxiale Anordnung der Empfängerfasern

im Tastkopf

84 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


DIE MULTIMEDIALE LIVE-ROADSHOW

DAS HIGHLIGHT DES JAHRES

SUMMERof 2016

ENGINEERING

>> START

LIVE BLOG

SUMMERof 2016

ENGINEERING

25. APRIL 2016

www.summer-of-engineering.de

Schon jetzt mit dabei:


Im optimalen Licht

Organische Leuchtdioden als neue Beleuchtungskomponente

in der Bildverarbeitung

In der neuesten Generation von TV-Monitoren

sowie insbesondere in Smartphones

und Tablets sind organische Leuchtdioden

(OLEDs) bereits seit einiger Zeit angekommen.

Nun sind aber auch für die industrielle

Bildverarbeitung die ersten Beleuchtungs-

Produkte auf OLED-Basis verfügbar

und eröffnen damit neue

Geschäftsmöglichkeiten.

OLEDs sind flache, homogene und energieeffiziente;

flächenhafte Beleuchtungselemente.

Sie weisen eine sehr dünnen

Bauweise und eine flächige Abstrahlcharakteristik

auf, die sie von bisherigen Lichtquellen

grundlegend unterscheidet. Zudem

benötigen sie keine Diffusoren, um eine

homogene Ausleuchtung zu erzeugen, und

erfordern im Gegensatz zu LED-Beleuchtungen

auch kein aufwendiges Thermomanagement.

Diese Eigenschaften bedeuten

für den Anwender weniger Aufwand und

eine längere Lebensdauer.

Sichere Diagnosen

in der Medizin erstellen

Während sich die OLED-Technologie in Consumer-Produkten,

vor allem bei Flachbildfernsehgeräten,

Smartphones und Tablets,

bereits als gängiger Standard etabliert hat,

waren OLED-Beleuchtungen in der Bildverarbeitung

bis vor kurzem noch Zukunftsvision.

Nun erreicht die Technologie

Marktreife: Das Aalener Unternehmen Hema

Electronic hat zu Beginn des Jahres 2015 als

erstes OLED-Produkt die Backlight-Serie

Seelectorlux OLED vorgestellt, die über

Stemmer Imaging vertrieben wird.

Diese von 0 bis 100 Prozent dimmbaren

Backlights mit einer Leuchtfeldfläche von

102 × 102 mm² und bei Abmessungen von

142 × 123 mm² und nur 2,5 mm Höhe zeichnen

sich durch eine hohe Homogenität und

Farbtreue aus. Sie arbeiten mit einer Farbtemperatur

von 2 500 bzw. 2 900 K und weisen

einen relativ hohen Color Rendering

Index von 80 auf. Dieser CRI-Wert (auch

Farbwiedergabeindex genannt) beschreibt,

wie stark die Farbwiedergabe einer Beleuchtung

vom Ideal des Tageslichts abweicht.

Ein hoher CRI-Wert bedeutet eine

bessere Farbwiedergabe und führt zu Vorteilen

für Farbanwendungen. Typischerweise

lassen sich mit OLEDs CRI-Werte über 90

erzielen, sodass sich OLED-basierte Beleuchtungen

für Einsatzfälle z. B. in der

Druckindustrie oder in medizinischen Anwendungen

eignen. Denn für Ärzte ist es

wichtig, dass die Farben der aufgenommenen

Bilder der Realität möglichst nahe kommen,

um sichere Diagnosen erstellen zu können.

Weitere Merkmale der ersten OLED-Beleuchtungen

sind ihr Lichtstrom von bis

zu 300 Lumen, eine Betriebstemperatur von

5 bis 40 °C sowie die 24 Volt-Spannungsversorgung

der intelligenten OLED-Controllerbox,

die mit Netzteil bereitgestellt

wird. Weitere Beleuchtungskomponenten

wie Tunnelbeleuchtungen und Koaxiallichter

sind laut Hema in Vorbereitung.

Neue Möglichkeiten für die

industrielle Bildverarbeitung

Doch nicht nur das Aalener Unternehmen

treibt seine OLED-Aktivitäten voran, auch

international wird intensiv an der Weiterentwicklung

der Technologie gearbeitet,

wie Dr. Gotthard Weißflog vom Netzwerkmanagement

OLAB in Jena unterstreicht:

„Die Massenfertigung von organischen

Leuchtdioden für Beleuchtungsanwendungen

hat bei OLEDWorks/Philips und LG

Chem begonnen. Weitere Firmen aus

Deutschland wie Osram sowie aus Japan,

China, Taiwan und den Vereinigten Staaten

werden bald folgen.“ Hieraus ergeben sich

nach Weißflogs Überzeugung auch neue

Geschäftsmöglichkeiten für die industrielle

Bildverarbeitung, da diese zwingend zur

Automatisierung und Qualitätssicherung

der Massenfertigung erforderlich ist.

Ähnlich wie bei LEDs wird es nicht „die

eine“ OLED geben. Durch das starke Interesse

der Automobilindustrie an flexiblen

OLEDs wird diese Entwicklungsrichtung

nach Weißflogs Überzeugung in den nächsten

Jahren sprunghaft verlaufen. „Flexible

OLEDs vereinfachen bzw. ermöglichen die

Entwicklung und Herstellung von 3D-Formen

mit flächenhafter Beleuchtung. Hier

sind innovative Systemlösungen denkbar“,

so Weißflogs Vision.

Aber er zeigt auch eine weitere Entwicklungsrichtung

auf: „Transparente OLEDs,

die im eingeschalteten Zustand in eine

Richtung leuchten, werden bisher nur als

Labormuster angeboten. Sie zeigen aber

grundsätzlich die neuen Möglichkeiten für

kompakte Gesamtsysteme auf, die aus

Kamera, Optik und Beleuchtung bestehen.“

86 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


Realisierung einer 90-fachen

Überblitzung

„OLED-Beleuchtungen werden in der industriellen

Bildverarbeitung schon in naher

Zukunft zunehmend zum Einsatz kommen“,

lautet auch die Einschätzung von Dr.

Tobias Henzler. Der Vertriebsmitarbeiter

von dem Unternehen Stemmer Imaging

unterstützt die Weiterentwicklung der

OLED-Technologie gemeinsam mit Dr.

Weißflog sowie weiteren OLAB-Netzwerkern

und hat die neuesten Beleuchtungen

eingehenden Tests im Labor des Puchheimer

Unternehmens unterzogen.

Zu den wesentlichen Ergebnissen seiner

Untersuchungen zählt die Überblitzbarkeit

der OLED-Beleuchtungen, berichtet Dr.

Henzler: „Übliche LED-Module lassen sich

bis zu einem Faktor von 10 oder maximal 15

überblitzen, d.h. mit einem um diesen Faktor

höheren Strom betreiben, was eine kurzzeitig

hellere Lichtabstrahlung zur Folge

hat.“ Die getesteten OLED-Beleuchtungen

konnten hingegen bis zum Faktor 90 überblitzt

werden und erzeugten so ein extrem

helles Licht, wie es für anspruchsvolle

Anwendungen benötigt wird. „Dieser Faktor

90 bedeutet nicht, dass OLEDs nicht für

eine noch höhere Überblitzung geeignet

wären, aber er stellt für die handelsüb lichen

Die Backlights weisen eine hohe Homogenität

und Farbtreue auf und eignen sich somit für den

Einsatz in der industriellen Bildverarbeitung

Blitz-Controller das Limit dar“, erläutert

Dr. Henzler.

„Der Wirkungsgrad nimmt hierbei zwar ab“,

so Dr. Henzler weiter, „und es war uns von

vorneherein klar, dass eine Verdoppelung

der Stromstärke keine Verdoppelung der

Helligkeit zur Folge haben kann, doch der

Abfall war weit geringer als erwartet.“ Setzt

man den Wirkungsgrad der OLEDs im

Normbetrieb mit 100 % an, so lag er bei

90-facher Überblitzung immerhin noch bei

rund 50 %. „Wir haben in unseren Tests

keine Langzeituntersuchungen gemacht

und können daher nicht sagen, ob sich der

Betrieb von OLEDs in diesem Bereich der

hohen Überblitzung negativ auf deren

Lebensdauer auswirkt.“ Die Testergebnisse

sind laut Dr. Henzler jedoch vielversprechend

und lassen vermuten, dass OLED-

Beleuchtungen sich zu einer interessanten

Alternative zu LEDs in der Bildverarbeitung

entwickeln können. Dafür spricht laut

Henzler noch ein zweites Ergebnis: „Da

OLEDs als Leuchtfläche arbeiten, entsteht

im Gegensatz zu den punktuell leuchtenden

LEDs kein Hotspot. Dies erleichtert das

Thermomanagement in der Anwendung.“

Fotos: Fotolia, Stemmer Imaging

www.stemmer-imaging.de

TechnologyScharf.

Neu

Innovative Infrared

Könnte es sein, dass Sie sich auch für besonders robuste,

leichte, exakte, individuelle und günstige Gerätevarianten

im Bereich von –50 °C bis +3000 °C interessieren? Oder für

Infrarotkameras? Schauen Sie doch mal rein: www.optris.de

Wie Sie es auch drehen und wenden: Unsere neuen

Zwei-Draht-Infrarot-Thermometer haben auch eine

automatische Schnappschussfunktion mit gestochen

scharfen Bildern für die Qualitätssicherung.

SENSOR + TEST

10.–12.05.2016

Besuchen Sie

uns in Halle 1,

Stand 219.


Präzision bis in den µm-Bereich

Desktop-Laserbeschrifter nutzt USB-Industriekamera zur Prozessoptimierung

Exakte Positionierung

des Werkstücks

Oliver Senghaas

In vielen Maschinen und Geräten

sind heute bildverarbeitende

Systeme integriert, um Prozessabläufe

bedienerfreundlicher

zu gestalten und zu verbessern.

Insbesondere bei Bearbeitungsprozessen

unterstützen Kameras

und entsprechende Softwarelösungen

die Positionierung von

Werkstücken oder Werkzeugen.

Ein Spezialist für Laser-Materialbearbeitung

setzt daher in seinen

Desktop-Laserbeschriftern auf

USB-Industriekameras.

01 Desktop-Lasermarkierer

und kompakte USB 2-Kamera als perfektes Duo

Die Rofin-Baasel Lasertech mit Sitz in

Starnberg entwickelt und baut Lasergestützte

Systeme für die Bearbeitung von

Klein- und Kleinstteilen bis in den µm-

Bereich. Die Bearbeitung der Werkstücke

erfolgt mit höchster Präzision und minimaler

Wärmeeinwirkung auch bei härtesten

Werkstoffen. Das Unternehmen gehört zur

international aufgestellten Rofin-Gruppe,

einem Technologie- und Marktführer in der

industriellen Laser-Materialbearbeitung

mit weit über 500 Mio. US-Dollar Umsatz

und Produktionsstätten in den USA, in

Deutschland, Großbritannien, Schweden,

Finnland, in der Schweiz, in Singapur sowie

China.

02 Die IDS-Software

Suite erlaubt innerhalb

der Modellpalette

einen schnittstellenübergreifenden

Kamerawechsel

Zum Produktspektrum von Rofin-Baasel

zählen u. a. kompakte und mobile Geräte

für das Laserschneiden, Laserschweißen

oder auch Laserbeschriften. Mit dem Desktop-Lasermarkierer

EasyMark bietet man

ein besonders kompaktes System an, um

Metall- oder Kunststoffteile im DIN A4-Format

und bis zu einer Höhe von 120 mm zu

gravieren. Die luftgekühlten Laserstrahlquellen

mit 10 bis 50 W sind dabei vollständig

in das System integriert. Um den

Beschriftungsprozess möglichst exakt und

ohne Ausschuss zu gestalten, bietet Rofin-

Baasel das Gerät mit verschiedenen Kameralösungen

an. In der Basisvariante unterstützt

eine seitlich über dem zu beschriftenden

Werkstück angebrachte 2 MP-Kamera die

manuelle Positionierung des Werkstücks.

Optional kann das Einrichten mit der

Rofin-SmartView-Lösung in Verbindung

mit einer 10 MP-Kamera verbessert werden.

Dabei nimmt die Kamera ein Bild des Werkstücks

auf, das dann in der Gravur-Software

als Hintergrund erscheint; vor diesem

Hintergrundbild kann dann die Gravurinformation

leicht und unabhängig von der

Position des Werkstücks ausgerichtet werden.

Besonders hilfreich ist diese Funktion

bei Objekten, deren Gravurflächen nicht

über ein Positionsrechteck zu definieren

sind oder bei denen werkstoffbedingt keine

Probegravuren gemacht werden können,

beispielsweise bei kreisförmig angeordneten

Gravuren auf hochwertigen Uhrdeckeln

oder Gravuren auf beschichteten Werkstücken.

Dank der hohen Auflösung der

Oliver Senghaas, Leitung Markting, IDS Imaging

Development Systems GmbH, Obersulm

88 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


03 Die Desktop-Laserbeschrifter

können Metall- oder Kunststoffteile

im DIN A4-Format und bis zu einer

Höhe von 120 mm gravieren

Kamera ist ein komfortabler digitaler

Zoom in das Bild möglich und erlaubt ein

präzises Ausrichten des Gravur-Layouts.

Zudem kommt man mit einem vergleichsweise

preiswerten Objektiv mit

Festbrennweite aus und erhält mit einer

einzigen optischen Konfiguration sowohl

ein Überblick- als auch ein gestochen

scharfes Detailbild.

Hohe Genauigkeit mithilfe der

Through the Lense-Technologie

Als weitere Option bietet Rofin-Baasel

die Through the Lense (TTL) Technologie

an. Hier „blickt“ eine 10 MP-Kamera

über dieselben Umlenkspiegel und Fokussierlinsen

entlang des optischen

Strahlengangs des Lasers. Somit werden

alle optischen und elektrischen Toleranzen

der Laserstrahlablenkung und Fokussierung

im System von der Kamera

ebenso erfasst und beim Positionieren

des Gravur-Layouts über dem Kamerabild

automatisch korrigiert. Dadurch

wird eine außerordentlich hohe Genauigkeit

erzielt.

Universell einsetzbare

Allround-Kamera

Egal für welche Geräteoption sich der

Endanwender entscheidet, zum Einsatz

kommt in jedem Fall eine Industriekamera

der USB 2 uEye SE-Serie von IDS.

Diese Modellreihe hat sich als robuste

und klein gebaute Allround-Kamera seit

über einem Jahrzehnt in der Industrie

bewährt und ist mit einem breiten Angebot

an CMOS- und CCD-Sensoren sowie

in vielen Gehäuse- und Boardlevel-Varianten

erhältlich. Aufgrund der USB-

Schnittstelle ist die Kamera flexibel,

platz- und kostensparend einsetzbar,

denn Datenversand und Stromversorgung

erfolgen über ein Kabel. Die digitalen

Ein- und Ausgänge zur Trigger- und

Blitzsteuerung sind optisch entkoppelt

und verarbeiten Signale bis zu 30 V. Die

Kameras sind von allen Seiten verschraubbar

und lassen sich daher universell

montieren. Eine speziell entwickelte

Sensordichtung sorgt für besonderen

Staubschutz. Der Kamerafilter ist zudem

wechselbar und leicht zu reinigen.

Integration der Kamera

in die Gravur-Software

Neben der kompakten Bauform und dem

günstigen Preis-/Leistungsverhältnis war

für Rofin-Baasel vor allem die Softwareunterstützung

ein wichtiges Entscheidungskriterium,

da damit die Integration

der Kamera in die hauseigene Gravur-

Software Visual Laser Marker (VLM) sehr

einfach gestaltet werden konnte und außerdem

einen einfachen Modellwechsel

ermöglicht. Denn die Softwarephilosophie

von IDS lässt sich auf einen einfach

Nenner bringen: Eine für Alle, soll heißen,

das eigene Treiberpaket holt nicht nur das

Optimum aus der Schnittstelle und dem

jeweiligen Sensor, es ist über alle Modelle

des Kameraherstellers – egal, ob mit

USB 2.0, USB 3.0 oder GigE Interface –

identisch. Die IDS Software Suite erlaubt

so innerhalb der Modellpalette einen

problemlosen, schnittstellenübergreifenden

Kamerawechsel, zum Beispiel von

einer USB 2.0-Kamera auf ein leistungsstär

keres Modell mit USB 3.0- oder Giga -

bit-Ethernet-Anschluss. Auch der Mischbetrieb

von Kameras mit unterschiedlichen

Schnittstellen an einem PC ist

gewährleistet.

www.ids-imaging.com

INNENINSPEKTION

OHNE EINZUTAUCHEN

Mit unserer Bohrlochinspektion geben wir Ihnen

die Möglichkeit, Bohrungen, Gewinde oder auch

Sacklochbohrungen attributiv zu Prüfen. Dabei

detektieren wir Partikel, Fehlstellen und andere

Merkmale im Arbeitsabstand bei einem Durchmesser-Tiefen-Verhältnis

von 1:3 für Durchmesser

zwischen 3 und 40mm.

Erfahren Sie mehr unter http://ibv.pentacon.de.


Mithilfe einer High-Speed-Kamera konnten

Steuerungsprobleme einer Pick-and-Place

Montage von Arzneimittel-Spendesystemen

auf Millisekunden genau analysiert werden

Hochgeschwindigkeitskameras dienen Anlagenbetreibern

dazu, Abläufe zu dokumentieren,

sie detailliert zu analysieren und so

das Potenzial jeder Anlage durch Optimierung

auszuschöpfen. Die Wertschöpfung

pro Anlage kann auf das ursprünglich geplante

Niveau gebracht werden. In vielen

Fällen ermöglicht die detaillierte Analyse,

das Niveau darüber hinaus zu steigern, mit

letztendlich deutlichen wirtschaftlichen

Vorteilen.

Bild für Bild

Hochgeschwindigkeitskameras liefern wesentliche

Informationen für die Prozess- und Anlagenoptimierung

Kamillo Weiß

Kommt es zu einem Anlagenstillstand,

muss die Ursache schnellstmöglich

gefunden werden. Hierbei

bieten Hochgeschwindigkeitskameras

Untersützung. Sie zeichnen

Fertigungsprozesse auf, liefern

hochaufgelöste Videos und machen

damit Störungen Bild für Bild

sichtbar.

Die Anforderungen an eine moderne

Produktion sind hoch. Gefordert ist

eine möglichst hohe Verfügbarkeit, hohe

Effizienz und vor allem soll sie eine konstant

hohe Qualität liefern. In der Praxis können

Betreiber jedoch nur selten ihre Anlagen

mit vollem Potenzial laufen lassen. Die

Ursachen hierfür sind vielfältig. Werkzeuge

und Anlagen verschleißen, in der Steuerung

gibt es minimale Schwankungen, Anforderungen

wachsen oder Produkte wie auch

Mitarbeiter wechseln.

In manchen Fällen lassen sich die Ursachen

jedoch nicht erklären. Die Anlagen

müssen langsamer als geplant gefahren

werden, da bei Sollgeschwindigkeit ein zu

hoher ungeklärter Ausschuss auftritt. Oder

sie liefern zufriedenstellende Qualität, aber

unbekannte Ursachen führen bei regulärer

Produktionsgeschwindigkeit zu unregelmäßig

auftretendem Anlagenstillstand.

Deshalb ist es wichtig, zeitnah und zuverlässig

die sporadisch auftretenden Fehlerquellen

zu ermitteln. Hier kommen die

Hochgeschwindigkeitskameras von Mikrotron

ins Spiel. Sie machen Abläufe in zahlreichen

Produktionsanlagen sichtbar: Abfüllanlagen

in der Getränkeherstellung, Pressen

in der Blechverarbeitung, Verpackungsmaschinen

in der Lebensmittelproduktion,

Etikettiersysteme in der Pharmazie, Roboter

in der Automobilindustrie.

Bildverarbeitung und Hochgeschwindigkeit

unterscheiden

Die Hochgeschwindigkeitskameras lassen

sich in nahezu allen Industrien erfolgreich

einsetzen. Mit einer Bildfrequenz von bis zu

93 000 Bildern/s dokumentieren sie fehlerhafte

Abläufe. Die aufgenommenen Videos

werden um den Faktor 20 bis 50 langsamer

wiedergegeben. So können die Abläufe Bild

für Bild visuell oder mithilfe von Software

analysiert werden. Fehlerquellen lassen

sich so schnell und zuverlässig aufdecken.

Bildverarbeitungs- und Hochgeschwindigkeitskameras

sind oft an derselben Anlage

zu finden. Sie haben aber völlig unterschiedliche

Aufgaben. Die Bildverarbeitung

ist für die Qualitätssicherung verantwortlich.

Sie sorgt dafür, dass keine feh lerhaften

Teile ausgeliefert werden, die zu Scha denersatzansprüchen

führen können. Die

Bildverarbeitung stellt damit eine Absicherung

dar.

Hochpräzise Aufnahmen

in sehr schnellen Prozessen

Die Bildsensoren der Kameraserie Motion-

Blitz Cube verfügen über die richtigen

Kombinationsmöglichkeiten zwischen Auflösung,

hohen Bildraten und Lichtempfindlichkeit.

Die Cube4 bspw. nimmt bei einer

hohen Auflösung von 1 280 × 1 024 Pixeln bis

zu 1 000 Bilder pro Sekunde auf. So liefert

sie gestochen scharfe Bilder von sehr

schnellen Prozessen. Je nach Anforderung

kann bei kleinerem Aufnahmebereich

(Region of Interest) die Bildrate bis auf

93 000 Bilder/s erhöht werden. Die Sensoren

sind außerdem so aufgebaut, dass sie

besonders lichtempfindlich sind. So wird

der hohe Lichtbedarf auf ein gut beherrschbares

Maß reduziert. Oftmals ist sogar das

Umgebungslicht ausreichend.

Highspeed-Videos zur

umfassenden Prozessanalyse

Um die Abläufe sicher festhalten zu können,

nutzen die Hochgeschwindigkeitskameras

von Mikrotron einen Ringspeicher. Dieser

Speicher wird fortlaufend mit Aufnahmen

gefüllt und ständig neu überschrieben. Im

Augenblick des Fehlers wird ein Triggersignal

an die Kamera geschickt und die

Aufnahme wird gestoppt. Das intelligente

Triggersystem ImageBlitz erfasst die vom

Anwender beliebig einstellbare Zeitspanne

vor und nach dem Triggersignal. Das ermöglicht

eine den jeweiligen Anforderungen

bestmögliche Länge der auszuwertenden

Videosequenz.

Allgemein waren bislang die Highspeed-

Videos, die der umfassenden Analyse der

Prozesse dienen sollen, auf wenige Sekunden

Aufnahmezeit beschränkt. Langzeitauf-

Kamillo Weiß, KW-PR Redaktionsbüro,

Leinfelden-Echterdingen

90 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


the line scan experts

01 Hochauflösende High-Speed-Kamera und

Endoskop machen die kontrollierte Bewegung

eines Fadens in einer Nähmaschine bis in den

Mikrobereich sichtbar

02 In einer Etikettieranlage bei Varta

konnten durch Highspeed-Videos Fehlerquellen

behoben und Fertigungsschritte

optimiert werden

allPIXA wave

CMOS-Farbzeilenkamera

zeichnungen von Highspeed-Videos durchbrechen

nun diese Beschränkung. Mit dieser

Technologie können auch langandauernde

Prozesse in Hochgeschwindigkeit

lückenlos analysiert und Fehlerquellen gezielt

beseitigt werden. Durch die portablen

Langzeitrecording (long time recording –

LTR) Systeme MotionBlitz LTR3.0 und

LTR4.0 erzielen Anwender aus allen Branchen

mittels Langzeitaufnahmen neue Erkenntnisse

in Produktion und Forschung.

Durch die sehr schnelle Datenübertragung

über die CoaXPress Schnittstelle sind auch

bei hohen Bildraten Aufzeichnungen bis zu

40 min Aufnahmedauer möglich.

Die mobilen High-Speed Recording Systeme

verwenden Kameras die speziell für

den Einsatz unter schwierigen Verhältnissen

entwickelt wurden. Auch bei Platzmangel,

schwacher Beleuchtung, schwankenden

Temperaturen, Erschütterungen und

bei hohen Anforderungen an die Aufnahmedauer

liefern die Kameras präzise Bilder

schneller Abläufe. Der Anlagenaufbau bestimmt,

wie viel Platz für die Kamera zur

Verfügung steht. Mit Abmessungen von nur

63 × 63 × 64,5 mm lassen sich zum Beispiel

die EoSens mini Kameras auch in sehr

beengtem Raum aufbauen.

Erfolge in verschiedensten

Anwendungen

Einige Beispiele aus der Praxis zeigen, dass

sich durch den Einsatz hochpräziser Bildverarbeitungs-

und Hochgeschwindigkeitskameras

innerhalb kurzer Zeit spürbare Erfolge

in der Anlagenoptimierung erzielen

lassen. Das Unternehmen Rexam Pharma

führte mit der Kamera Cube3 25 Zeitlupenstudien

von verschiedenen Anlagenabläufen

durch. Darunter wurde auch die Aufnahme

und Ablage von kleinen Tellerfedern

im schnellen Pick-and-Place Prozess ana lysiert.

Zwanzig Zeitlupenstudien lieferten

eindeutig die Fehlerquelle und den richtigen

Ansatz zur Optimierung.

Das Unternehmen Varta Consumer Batteries

konnte durch den Einsatz einer

Hochgeschwindigkeitskamera den Wartungsaufwand

seiner Anlagen reduzieren.

Durch Hochgeschwindigkeitsaufnahmen

mit der Kamera Cube2 konnten die Abfüll-

Düsen einer Produktionsanlage so eingestellt

werden, dass der Füllvorgang ohne

Spritzer erfolgen konnte. Diese verursachte

nämlich, dass die Produktionsanlage verschmutzte

und einen höheren Wartungsaufwand

mit sich brachte.

Das Beispiel Bernina zeigt, wie mithilfe

einer Hochgeschwindigkeitskamera die

Kons truktion von Nähmaschinen optimiert

werden konnte. Eine besondere Herausforderung

bei der Entwicklung einer Nähmaschine

stellt die kontrollierte Bewegung des

Fadens dar. Das Herzstück hierbei ist der

sogenannte Greifer: Nur wenige hundertstel

Millimeter entscheiden darüber, ob der

Faden vom Greifer erfasst wird oder nicht,

ob also eine Naht entsteht oder eben nicht.

Die Nadel ist geführt vom oberen, der Greifer

vom unteren Teil einer Nähmaschine.

Die langen mechanischen Hebelarme, die

hohe Geschwindigkeit und die vielen sich

bewegenden Teile verursachen Schwingungen,

die diese so ungemein wichtige Funktion

gefährden. Die Hochgeschwindigkeitskamera

brachte hier Licht ins Dunkel des

Vorganges und lieferte damit die Infos für

eine Verbesserung der Konstruktion.

Fotos: Aufmacher Pharma Rexam, 01: Bernina,

02: Varta Costumer Batteries, Sonstige: Mikrotron

www.mikrotron.de

03 Die kompakten Kameras mit 3 oder

4 Megapixel Bildauflösung der portablen

Langzeitrecording Systeme MotionBlitz

zeichnen Daten in Echtzeit auf

Mehr Pixel

Quadlinearer CMOS-Sensor mit

bis zu 15.360 Pixel

Mehr Farbe

Echte RGB Farbzeilen in ultrahoher

Auflösung

Höhere Geschwindigkeit

Maximale Zeilenfrequenzen bis

zu 150 kHz

NEU NEU

Mehr Erfolg

Mehr Pixel –Weniger Kameras –

Geringere Kosten

Wir freuen uns, Sie auf der drupa

in Düsseldorf an unserem Stand in

Halle 4 | E26 begrüßen zu dürfen.

Chromasens GmbH

Max-Stromeyer-Straße 116, 78467 Konstanz, Germany

www.chromasens.de


Infrarotkamera zur thermischen Analyse

von dynamischen Prozessen

Die Kamera Fast-IR 2K von Telops ist die

momentan schnellste Infrarotkamera

auf dem Markt und wurde zur thermischen

Analyse von dynamischen

Prozessen entwickelt. Ihre Bildfrequenz

erlaubt Hochgeschwindigkeits-Thermografie

und bietet damit neue Möglichkeiten für zahlreiche

Anwendungen in Industrie und Wissenschaft. Dazu zählt u. a. die

Visualisierung von Verbrennungsvorgängen (Analyse des Zündfunkens,

Sichtbarmachung von Kohlenwasserstoffen) oder die

Beobachtung thermodynamischer Prozesse in Explosionen. Die

Infrarotkamera besitzt einen InSb-Detektor (auch als MCT erhältlich),

der den Wellenlängenbereich zwischen 3 und 5,4 μm

abdeckt (optional auch 1,5 bis 5,4 μm). In ihrer vollen räumlichen

Auflösung (320 × 256 Pixel) schafft diese Hochgeschwindigkeits-

Infrarotkamera eine Bildfrequenz von mehr als 1900 Hz, was im

im Sub-Window-Modus (64 × 4 Pixel) bis auf 90 000 Hz gesteigert

werden kann. Damit ist die Kamera ein ideales Instrument für die

thermische Analyse von schnellen, dynamischen Vorgängen.

www.sphereoptics.de

HD-Wärmebildkamera für

die Instandhaltung

Die Premium-Wärmebildkamera Flir

T1020 setzt mit einer Infrarot auflösung

von 1 024 × 768 Pixeln einen neuen

Industriestandard. Die Kamera eignet

sich besonders für Industriethermografie.

Als tragbares, hochauflösendes

Instrument verbindet sie eine herausragende Messleistung mit

sehr guter Bildqualität und hoher Benutzerfreundlichkeit. Mit

ihrem ungekühlten Infrarotdetektor, dessen thermische Empfindlichkeit

den Branchenstandard für ungekühlte Sensoren um das

Doppelte übertrifft, liefert die Kamera stets eine sehr gute Bildqualität.

Die Flir Vision Processing-Technologie verbessert die

hohe Auflösung zusätzlich, indem sie die Bildoptimierungstechnologie

Ultramax mit der patentierten Flir MSX-Funktion kombiniert.

Dank dieser fortschrittlichen Bildverarbeitungstechnologie

bietet sie dem Hersteller zufolge die beste Bildqualität von allen

auf dem Markt erhältlichen Kompaktsystemen. Damit ermöglicht

die Wärmebildkamera präziseste Temperaturmessungen – von

Weitwinkel- bis hin zu Makroaufnahmen.

www.flir.de

Basler steigert Umsatz

und Personalzahlen

Basler, Hersteller von Industrie-

Kameras, hat seinen Geschäftsbericht

2015 vorgelegt. Der

Konzernumsatz nahm demnach

um 8 % auf 85,4 Mio. EUR zu. Der

Umsatz nur mit Kameras stieg

um 15 %. Das Vorsteuerergebnis sank wiederum um 18 % auf

9,1 Mio. EUR, die Rendite vor Steuern betrug 11 % nach 14 % im

Vorjahr. Damit wurde die Prognose des Unternehmens erreicht.

Der freie Cashflow – die Summe des Cashflows aus betrieblicher

Tätig-keit und des Cashflows aus Investitionen – erreichte

3,6 Mio. EUR und damit 51 % weniger als im Vorjahr. Das

Unternehmen erklärte, das hohe Niveau von Profitabilität und

Cashflow aus dem Vorjahr sei reduziert worden, um in zusätzliches

Personal zu investieren. Bei der Hauptversammlung wurde

eine Dividende von 0,58 EUR pro Aktie vorgeschlagen, was einer

Ausschüttungsquote von 30 % vom EAT entspricht. Für das Jahr

2016 erwartet der Konzern einen Umsatzanstieg auf 90 bis

92 Mio. EUR und eine Vorsteuerrendite

von 9 bis 10 Anzeige

%.

High-Speed-Recording zur

Anlagenoptimierung

Um Störungen in Anlagen mit hoher Taktrate aufzuklären, bietet

das Unternehmen Mikrotron die Möglichkeit, einen Experten zu

beauftragen, der vor Ort hochauflösende Zeitlupenaufnahmen mit

bis zu 225 000 Bildern pro Sekunde durch-führt. Bild für Bild

helfen sie, den Fehler zu finden. Minimale Schwankungen in der

Steuerung, ein gelegentlich auftretendes Prellverhalten oder

Verschleiß führen oft zu Abweichungen im Bereich von Millisekunden.

Mithilfe von extremen Zeitlupenaufnahmen lassen sie

sich analysieren und beseitigen. Im Vorfeld nimmt der Aufnahmespezialist

die Anforderungen des Kunden auf und stellt die

entsprechende Ausrüstung zusammen. Die Aufnahmen werden

direkt vor Ort durchgeführt und so lange wiederholt, bis die

Ursache des Problems ausfindig gemacht wurde. Mit kleinem

Budget werden Ereignisse

mit hoher Detailwiedergabe

untersucht, ohne dass er in

eine eigene High-Speed-

Ausrüstung und die

Schulung eines Mitarbeiters

investieren muss.

Infrarotkameras

- portable Inspektion

- Forschung &

Entwicklung

- Automation

- Gasdetektion

www.flir-infrarot.de

info@itema.de

ITEMA GmbH

06217 Geusa, Schulstr. 2

www.baslerweb.com

Bildverarbeitungslösung mit Linux für VisionBoxen

und VisionCams

Dem steigenden Bedarf an integrierten Bildverarbeitungslösungen trägt Imago Technologies mit Linux

Rechnung. Durch die flexible Anpassung der benötigten Funktionalität lässt sich ein maßgeschneidertes

Betriebssystem für VisionBoxen und VisionCams erstellen. Dies sei im Serienbau anspruchsvoller Maschinen

ein Wettbewerbsvorteil gegenüber komplexen Betriebssystemen mit hohen Lizenzkosten, so die Firma.

Mit einer Echtzeiterweiterung im Kernel werde das Linux-System in gewissen Grenzen echtzeitfähig.

www.imago-technologies.com

www.mikrotron.de

92 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016

Itema.indd 1 22.04.2016 07:50:08


Treiberpaket für

Windows 10

WHQL-zertifiziert

Die Version 4.80 der IDS

Software Suite steht ab sofort

kostenlos zum Download auf

der Website des Unternehmens

IDS Imaging bereit. Das Treiberpaket

für die USB 2.0-, USB 3.0-

und GigE-Industriekameras ist

jetzt auch für Windows 10

WHQL-zertifiziert und

unterstützt u. a. die in Kürze

erhältliche USB 3 uEye

CP-Kamerareihe mit Python-

Sensoren von ON Semiconductor.

Diese CMOS-Sensoren

sind für besonders hohe

Barcode-Lesegeräte für die effiziente Produktrückverfolgung

Cognex bietet Vision-Lösungen und Barcode-Lesesysteme für Produktion, Verpackung sowie Logistik,

mit deren Hilfe sich Produktrückrufe reduzieren lassen. Ein Beispiel ist die Dataman-Serie für die

effiziente Produktrückverfolgung. Dabei handelt es sich um stationäre oder tragbare Barcode-Lesegeräte

für 1D-Barcodes und 2D-Codes. Hersteller nutzen sie u. a.

für den Aufbau von Datenbanken für die Produktrückverfolgung

vom Hersteller zum Verbraucher und umgekehrt. Indem jedes

Produkt nachverfolgbar ist, können z. B. Lebensmittelhersteller

nicht nur eine Qualität entsprechend der Industriestandards und

ein korrektes Etikettieren von Produkten mit Allergenen sicherstellen,

sondern auch effiziente Produktrückrufe gewährleisten.

www.cognex.com

Vitamin C für

Frameraten ausgelegt. Gesetzte

AOIs können horizontal oder

vertikal partiell ausgelesen

werden, sodass Geschwindigkeiten

von über 1 000 fps

realisierbar werden. Je nach

Modell lässt sich mit dem

neuen Treiber die Bildrate

auch durch eine Einstellung des

Pixeltaktes und die Aktivierung

des Kameraspeichers im uEye

Cockpit erhöhen. Bei Modellen

der USB 3 uEye CP, die den

Vertical AOI Merge Mode

unterstützen, kann nun auch

pro Zeile geblitzt werden. Das

aktuelle Release ist nicht nur für

Windows 7, 8 und 10, sondern

auch für Linux und Linux

Embedded erhältlich.

Ihre Anwendung.

Die leistungsstarke CX-Serie mit neuster CMOS-Sensortechnologie.

www.ids-imaging.de

als E-Paper:

www.engineering-news.net

Redaktion:

n.steinicke@vfmz.de

AUTOMATION

TECHNOLOGIES:

www.en.engineering-news.net

Die neuen CX-Kameras bringen mit den aktuellsten

Sony ® Pregius und ON Semiconductor ® PYTHON

CMOS-Sensoren Ihre Anwendung in Schwung.

Profitieren Sie von ausgezeichneter Bildqualität und

hohen Bildraten, um Applikationen flexibel und

zukunftssicher zu realisieren.

Mehr erfahren Sie unter:

www.baumer.com/cameras/CX

Wir stellen aus: Automatica in München, Deutschland, 21. - 24.06.2016, Halle/Stand B6/500

Baumer-Optronic.indd 1 15.04.2016 14:11:40

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 93


Objektive für Line-Scan- und

Machine-Vision-Anwendungen

Mit den Brennweiten 60 und 80 mm

ergänzt Schneider-Kreuznach seine

Xenon-Emerald-Reihe. Die Objektive

sind für große Sensoren mit bis zu

43,2 mm Bildkreis vorgesehen.

Verfügbar sind sie für die Anschlüsse

F-Mount sowie das modulare V48-System, das die Adaption an

alle gängigen Kameraanschlüsse wie M42 oder M58 erlaubt. Dank

ihrer maximalen Auflösung von 29 Megapixel, ihrer Breitbandbeschichtung

von 400 bis 1 000 nm und der geringen Verzeichnung

eignen sich die Objektive für Anwendungen im Bereich Line-Scan,

Machine Vision und Qualitätskontrolle. Mit der praxisgerechten

Anfangsöffnung von F4 verfügen beide Objektive über eine gleichmäßige

Abbildungsleistung über das gesamte Bildfeld. Darüber

hinaus sind sie über einen großen Maßstabsbereich ohne Einbußen

bei der Qualität einsetzbar. Sowohl Blende als auch Fokus sind

sicher und vibrationsstabil zu fixieren, und die Mechanik sorgt für

die Beibehaltung der hohen Bildqualität auch unter ungünstigen

Einsatzbedingungen.

www.schneiderkreuznach.com

Trilineare Farbzeilenkamera mit mehr

als 10 000 Pixeln

Das Unternehmen Chromasens hat die industriellen Zeilenkameras

der Modellreihe Allpixa vorgestellt. Bei den Premium-

Modellen Allpixa wave 10 k und 15 k kommt ein quadlinearer

Vollfarben-CMOS-Zeilensensor zum Einsatz. Damit wird eine

Auflösung von 10 000 Pixeln bei echten Farbsensoren in RGB

erreicht. Die neuen Kameras ergänzen die bisherigen Modelle mit

CCD-Sensoren. Die Zeilenkameras vereinen die gute Bildqualität

eines CCD-Sensors mit CMOS-Performance und bieten zusätzlich

die Systemflexibilität von Zeilenlängen bis zu 15 360 Pixeln × 4 Zeilen

sowie Zeilen frequenzen von bis zu 150 kHz. Alle in den industriellen

Anwendungen notwendigen Bildkorrekturen werden kameraintern

durchgeführt. Die Bedienung erfolgt über eine grafische

Benutzeroberfläche. Sowohl das robuste und kompakte Design

als auch industrie taugliche Befestigungsgewinde

aus Stahl ermöglichen Systemintegratoren,

auf engstem Raum eine

Vielzahl industrieller Imaging-Aufgaben

zu lösen. Alle Kameras verfügen über

eine CameraLink-Schnittstelle.

www.chromasens.de

Neue Release der Bildverarbeitungs-

Software Halcon

MVTec Software optimiert den

Funktionsumfang von Halcon,

der Standard-Software für die

industrielle Bildverarbeitung.

Das Release 12.0.2 verfügt über

neue, verbesserte Features wie

die robustere Erkennung von

Barcodes. Bei stark überbelichteten

Bildern liest Halcon 12.0.2 den Barcode zuverlässig aus.

Dies ist sogar bei Einzelbalken möglich, die aufgrund von Überbelichtung

fast nur mehr 5 % ihrer ursprünglichen Breite aufweisen.

Sicher erkannt werden auch Bilder mit hohem „Print Growth“.

Ebenso die fehlerfreie Identifikation von 2/5-Barcodes hat sich

verbessert. Der Streaming-Filter für den GigE Vision-Standard

wurde überarbeitet, sodass er auch Windows 10 unterstützt.

www.mvtec.de

3D-Lasermesstechnik für hohe

Bildauflösungen

SmartRay hat sich auf die 3D-Lasermesstechnik spezialisiert.

Die kompakten Sensor- und Systemlösungen des Unternehmens

kombinieren Bildverarbeitung mit präziser Lasertriangulation.

Dies ermöglicht Bildauflösungen in Full-HD-Qualität, mit der

sich selbst feinste Merkmale prozesssicher messen und beurteilen

lassen. Im Internet stehen aktuell etwa

20 realisierte Applikationsbeispiele zur

Information und zum Download bereit.

Diese beschreiben die Herausforderung

in der Anwendung, den Lösungsansatz

von SmartRay und seinen Distributionsund

Integrationspartnern sowie die

Vorteile für Anwender. Die Bandbreite

der Applikationen wächst und wird

regelmäßig aktualisiert.

www.smartray.de

Mehr Speed mit FPGA-Programmierung und ARM-Prozessor

Mithilfe der FPGA-Optimierung für Bildverarbeitungsroutinen

kann die Systemleistung um den Faktor 20 gesteigert werden.

Möglich ist das durch die Verlagerung ausgewählter Funktionen

vom ARM-Prozessor in das FPGA-Modul. Um die Nutzung des

Moduls für Auswerteaufgaben anbieten zu können, hat das

Unternehmen Vision Components seine Z-Kameras mit dem

Zync Soc Modul von Xilinx ausgestattet, das

eine freie Programmierung erlaubt. Die

leistungsstarken Kameras bieten eine

geringe Leistungsaufnahme und sind für

Anwendungen mit wenig Platz und hohem

Speed geeignet. Das Unternehmen berät

Anwender in der FPGA-Programmierung für

die gewünschte Funktion und übernimmt

die Implementierung. Dank einer Entwicklungsumgebung

können alle Funktionen, die auf das FPGA programmiert werden,

im Vorfeld eins zu eins getestet und debuggt werden. Mit VCLib

können VC-Kunden darüber hinaus auf Basispakete wie Farbverarbeitung,

unterschiedliche Filterroutinen sowie Pattern

Matching zurückgreifen. Die Software-Bibliothek erlaubt es,

Code für FPGA schnell zu kompilieren bzw.

zu übersetzen. Mit ihr stehen alle notwendigen

Bildverarbeitungsfunktionen für die

industrielle Anwendung zur Verfügung, die

variabel im ARM-Prozessor oder FPGA-

Modul eingesetzt werden können.

www.vision-components.com

94 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


App erleichtert das Arbeiten

mit Six Sigma

Der Europäische Six Sigma Club (ESSC-D) hat

eine App als praktisches Nachschlagewerk für

die Six Sigma Methodik entwickelt. Sie ist für

Android- sowie IOS-Systeme verfügbar und

kann auf den entsprechenden Mobilgeräten

installiert werden. Nutzer finden auf über

500 Seiten Informationen rund um Six Sigma.

Dabei werden spezielle statistische Begriffe,

Werkzeuge und grafische Analysewerkzeuge erklärt. Darüber

hinaus wird beschrieben, wie man sie in Microsoft Excel oder der

Statistiksoftware Minitab erzeugt. Ein Projektcoach innerhalb der

App erläutert das richtige Vorgehen bei Six Sigma-Projekten und

unterstützt bei Fragen zur richtigen Projektdefinition, zur Projektdurchführung

sowie zum Projektabschluss. Die App ist in der

Handhabung einfach, sodass auch ungeübte Nutzer mit wenigen

Klicks an Informationen gelangen. Dem Anbieter zufolge soll die

App schneller und umfangreicher sein als alle anderen derzeitigen

Apps zu diesem Thema.

www.sixsigmaclub.de

Tel. 07132 991690 | info@falcon-illumination.de

Falcon -das Original ist rot.

Anzeige

Labor Pre-Test

PAINKILLER

Die mvBlueGEMINI ist der „Blutdrucksenker“

für alle, die Inspektionen ohne Programmieraufwand

konfigurieren möchten. Mit der perfekten

Einheit aus Soft- und Hardware lassen sich per

Browser IBV-Aufgaben schnell und intuitiv erstellen.

Innovationen auf www.mv-painkiller.de

MATRIX VISION GmbH

Talstr. 16 · 71570 Oppenweiler

Tel.: 0 71 91/94 32 - 0

Kompakte und performancestarke

USB-3.0-Kamera-Linie

Falcon.indd 1 13.04.2016 07:45:43

Matrix-Vision.indd 1 13.04.2016 15:53:35

Videology Imaging Solutions, vertrieben vom Bildverarbeitungsexperten

Framos, bietet zuverlässige und kompakte USB-3.0-

Kameras zu einem – nach eigenen Aussagen – hervorragenden

Preis-Leistungsverhältnis. Die hohen Geschwindigkeiten und

Auflösungen machen eine Aufrüstung von Bildverarbeitungsanwendungen

für mehr Performance und besseren Output

möglich. Vor allem Applikationen in Industrie und Medizin wie

etwa Barcode-Lesegeräte, Inspektionslinien und Mikroskope sowie

zahlreiche weitere Anwendungsbereiche profitieren von USB 3.0

als einfache Plug-and-play-Technologie mit einer Bandbreite von

bis zu 5 GB/s. Sie ermöglicht für das maschinelle Sehen eine geringe

CPU-Auslastung bei bis zu fünffacher Geschwindigkeit gegenüber

GigE Vision. Die Kameras der Videology-USB-3.0-Familie verfügen

über bis zu 5 Megapixel und können Full-HD-Bilder im Format

720 oder 1 080 p ohne Komprimierung übertragen. Alle Geräte sind

UVC- und Linux-kompatibel, außerdem wird ein komplettes SDK

für zusätzliche Funktionen wie

Trigger und softwaregesteuerte,

universelle Ein- und Ausgänge (GPIO)

mitgeliefert. Beginnend bei einer

Mini-Einplatinenkamera (22 × 26 mm)

im Megapixelbereich bis hin zu großen

Foto-ID-Zoom-Kameras ist die

USB-3.0-Serie sehr breit aufgestellt

und bietet passende Lösungen für

diverse Imaging Herausforderungen.

www.framos.com

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 95

Anzeige90x130.indd 2 18.04.16 15:19

ipf.indd 1 19.04.2016 07:53:32


Schnittstelle zum Anschluss an LVDS-basierte Vision-Technologie

Mit BCON stellt das Unternehmen Basler eine neue Schnittstelle

zum Anschluss an LVDS-basierte Vision-Technologie vor.

Zusammen mit der Basler dart Boardlevel-Kamera ermöglicht die

Schnittstelle eine schlanke Bildverarbeitung sowie eine optimierte

Sensor-Frontend- und Bildverarbeitungsarchitektur für

Embedded-Anwendungen. Sowohl für die

Übertragung von Eingangs- und Ausgangssignalen

als auch für die Stromversorgung

wird ein gemeinsames Flachbandkabel

verwendet. Darüber hinaus können

Entwickler von Embedded-Systemen

mit der Schnittstelle zwischen

verschiedenen dart-Kameramodellen

wechseln. Diese Modelle weisen unterschiedliche Mount-Varianten,

Auflösungen, Geschwindigkeiten sowie Sensoren von führenden

Herstellern auf und ermöglichen damit eine Vielzahl an Kamerakonfigurationen.

Die Basler dart bietet dabei kleine Abmessungen

(27 × 27 mm), ein geringes Gewicht (15 g) sowie eine minimale

Wärmeentwicklung und einen geringen Stromverbrauch

(1,2 W). Außerdem verbessert

die In-Kamera-Bildoptimierung

PGI Bilder bei voller Kamerageschwindigkeit,

aber ohne

zusätzliche Prozessorauslastung.

www.baslerweb.com

Infrarotkameras

- portable Inspektion

- Forschung &

Entwicklung

- Automation

- Gasdetektion

www.flir-infrarot.de

info@itema.de

ITEMA GmbH

06217 Geusa, Schulstr. 2

Anzeige

Kamera-Frontscheibe mit Windvorhang bietet sicheren Schutz

Autovimation hat die von der Salamander-Gehäuseserie bewährte Technik auf 3"-Scheiben adaptiert.

Der neue Windvorhang sorgt bei den größeren Gehäuseserien Orca, Mammut und Chameleon L für

einen klaren Durchblick. Loser Staub wird mit einem gezielten Luftstoß von der Frontscheibe geblasen.

Ablagerungen oder leichter Flüssigkeitsnebel können durch einen permanenten Luftstrom vom Fenster

ferngehalten werden. Der Windvorhang hilft bei Kontaminierung der Umgebungsluft, die Reinigungsintervalle

zu verlängern. Für Aufnahmen in Bereichen mit Kühlschmiermitteleinsatz oder bei Hohlraumversiegelungen

mit Sprühwachs eignet sich die pneumatisch angetriebene Schutzklappe für

Orca-Gehäuse mit 2"- oder 3"-Fenster. Sie ist nur während der Bildaufnahme offen. Durch einen Wind -

vorhang kann verhindert werden, dass im Moment des Öffnens Spritzer auf die Frontscheibe gelangen.

www.autovimation.com

Anzeige

optometron.de

Itema.indd 1 22.04.2016 07:50:08

Kontakt

Optometron GmbH

Oskar-Messter-Str. 18

D-85737 Ismaning

Tel. +49 89 / 90 60 41

optometron@t-online.de

www.optometron.de

Auspacken,

einstecken, fertig!

Für die berührungslose

Qualitätskontrolle liefert

OPTOMETRON Workstations

als Komplettlösungen

anschlussfertig für den

Computer. Sie bestehen aus

der gewählten Station, einer

FULL-HD-Kamera und einer

LED-Ringbeleuchtung mit

Controller. Die Systeme sind

flexibel und lassen sich an die

individuellen Anforderungen

anpassen. Das neue Stereomikroskop

von ZEISS, STEMI 305,

ist perfekt für Arbeiten an

kleinen mechanischen und

elektronischen Bauteilen.

Effiziente Fehlersuche mittels

Aktiv-Thermografie

Das thermografische Messen und Prüfen auf dem Gebiet der

Mikroelektronik gilt als technologisch sehr anspruchsvoll.

Schließlich möchten Anwender oftmals Temperaturunterschiede

im Millikelvin- und Mikrokelvin-Bereich erkennen. Für solche

Aufgaben eignet sich Irbis 3 active aus dem Hause Infratec.

Die Software ist auf das Verfahren der Aktiv-Thermografie

ausgerichtet und unterstützt Analysen, bei denen Temperaturunterschiede

zwischen defekten und intakten Strukturen lediglich

wenige Mikrokelvin betragen. Um Auffälligkeiten auf den Grund

zu gehen, die z. B. bei integrierten Schaltkreisen auftreten, werden

die entsprechenden Bauelemente aktiv elektrisch angeregt.

Darüber hinaus erlaubt die Software das pixelweise Überlagern

unterschiedlicher Ansichten wie Zeitbereichsbild, Layout oder

visuelles Bild mit dem Amplituden- oder Phasenbild. Auf diese

Weise gelingt das eindeutige örtliche Zuordnen der Auffälligkeiten

zu ihren Ursprüngen. Den gewünschten Grad der Überlagerung

können Nutzer einfach per Regler stufenlos im Menü

einstellen.

www.InfraTec.de

96 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


Mikroskopkameras für die Forensik

Das Unternehmen Jenoptik erweitert mit Progres Gryphax Arktur

und Naos seine Kameraauswahl für Routineanwendungen der

Mikroskopie. Mit der Serie Progres Gryphax kann das Mikrouniversum

durch hohe Lichtausbeute und hohen Dynamikumfang

bei sehr geringem Rauschen auf hochauflösenden Monitoren

erforscht werden. Die USB 3.0-Schnittstelle stellt nicht nur sicher,

dass Livebilder in Videogeschwindigkeit dargestellt werden,

sondern auch, dass Anwender die Leistungsfähigkeit des Mikroskops

ohne Verzögerungen auf dem Bildschirm erleben. Das Einsatzspektrum

reicht von Medizinanwendungen über Qualitäts- und

Materialkontrolle bis hin zu Forensik. Mit Progres Gryphax Arktur

können Bilder von 2 bis 8 Megapixel (MPix) Auflösung aufgenommen

werden. Die Livebilddarstellung auf 4k-Monitoren ist mit 30 Bildern

pro Sekunde verzögerungsfrei. Für Aufnahmen kontrastreicher

Proben ist die Progres Gryphax Naos mit über

70 Dezibel (dB) Dynamikumfang geeignet. Bis Ende

des Jahres wird die Serie um drei weitere

Kameras für den wissenschaftlichen

Einsatz erweitert.

www.jenoptik.com

GigE Vision-Kameras bieten

neue Möglichkeiten

Maxxvision erweitert sein Kamera-Portfolio

um zwei Sony

GigE Vision-Kameras, die mit

den Pregius Global-Shutter-

CMOS-Sensoren ausgestattet sind.

Die Sony XCG-CG240/C ist geeignet für Anwendungen von VGA

bis 2,4 MP und bietet neben den Eigenschaften der CMOS-Technologie

neue Möglichkeiten in puncto Framerate und Auflösung,

z. B. 100 fps bei VGA, 48 fps bei SXGA und 41 fps bei UXGA. Die

5,1 MP Kamera Sony XCG-CG510/C ist geeignet für Anwendungen,

die mehr Genauigkeit bei hohen Frameraten erfordern, erreicht

27 fps bei voller Auflösung und z. B. 90 fps bei 2 448 × 500 Pixel.

Beide Modelle sind als Monochrom- und Farbversionen mit 8-,

10-oder 12-Bit Pixelformaten verfügbar. Mit dem Trigger-Counter

können Triggersignale hochgezählt werden. Neben einer Defekt-

Pixel-Korrektur besitzen die Kameras außerdem eine Shading-

Korrektur, die Helligkeitsunterschiede, die durch das Objektiv

oder Beleuchtung entstehen, intern speichert und zur Bildkorrektur

abruft.

www.maxxvision.com

SMARTEK2016_camCMOS_DE_90x130.indd 1 14.04.16 10:09

FRAMOS.indd 1 15.04.2016 10:30:47

Vision-Kameras mit neuer Generation

CMOS-Sensoren

Point Grey präsentiert seine 3.2 und 5 MP CMOS Chameleon3 USB3

Vision- und Blackfly GigE Vision-Kameras. Die Modelle zeichnen

sich durch Sonys zweite Generation Pregius Global Shutter CMOS-

Sensoren aus und setzen neue Maßstäbe für die Leistungsfähigkeit

von Global Shutter CMOS, indem die Pixelgröße auf 3.45 µm

reduziert und das Dunkelrauschen minimiert wurde. Sony Pregius

IMX264 und IMX265 bieten dieselbe Bildqualität wie die Modelle

IMX250 und IMX252, jedoch bei einer niedrigeren Frame-Rate.

www.ptgrey.com

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 97

Sill-Optics.indd 1 11.04.2016 09:52:07


Kameragehäuse für den Einsatz in Klimakammern

Mit CVX SI-Climate-Housing bietet das Unternehmen Stemmer

Imaging ein Spezialgehäuse für den Einsatz von hochempfindlichen

Kameras in größeren Klimakammern. Das Gehäuse besteht aus

V2A-Edelstahl und die Außenwand ist isoliert. Ausgestattet mit

einer Wasser kühlung und einer internen elektrischen Heizung

arbeitet es luftfeuchtigkeitsunabhängig in einem Temperaturbereich

von - 40 bis + 120 °C. Die Kühlung

erfolgt durch Umspülung der Gehäusewand.

Die Frontscheibe bleibt durch Regelung der

Scheibentemperatur niederschlagsfrei. Als

Kamera dient eine Full-HD-Blockkamera

von Sony mit Zoomfunktion. Sie ist über das

Stemmer Imaging GigE Interface-Modul per Software konfigurierbar.

Die Versorgung des Kameragehäuses erfolgt über ein externes

19-Zoll-Modul mit 4 HE. Dieses Modul enthält neben der Stromversorgung

auch den Luft-/Wasser-Wärmetauscher. Die Verkabelung

zwischen Versorgungseinheit und Kameragehäuse ist über

einen flexiblen, trittsicheren und 5 m langen Schutzschlauch

realisiert. Das Schutzschlauchsystem ist

kameraseitig fest angeschlossen, auf Seiten

der Kühleinheit besteht eine steckbare

Verbindung.

www.stemmer-imaging.de

Automation-PC für Motion Control und

Machine Vision

Der Mini-PC Nife 300 von Spectra wurde

für Anwendungen im Bereich Motion

Control und Machine Vision entwickelt. Er

verfügt über Intel Core i5-6500TE- und

i7-6700TE-Prozessoren der 6. Generation.

Die Ansteuerung von zwei unabhängigen

Displays mit 4K-Auflösung und

Bildschirmen mit bis zu 5K ist möglich. Für

die Kommunikation mit Peripherie- und

Steuergeräten stehen vier USB 3.0- und zwei

USB 2.0-Ports sowie zwei

RS-232/422/485-Schnittstellen bereit.

Neben einem redundanten Dual-LAN-

Anschluss gibt es einen dritten GbE-LAN-

Port, der für die Integration von IP Devices genutzt werden kann.

Folgende Laufwerke sind erhältlich: 2,5“-Laufwerksschacht für SATA3

HDD-Anbindung, ein extern zugänglicher CFast-Slot, mSATA über

einen der zwei Mini PCIe-Steckplätze und ein SIM-Karten Slot.

www.spectra.de

Labor-, Industrie- und Einsteiger-Kits

für Smart Camera

Matrix Vision hat mit der Smart Camera mvBlueGemini und dem

mvImpact Configuration Studio (ICS) gezeigt, wie einfach die

Erstellung von Inspektionen sein kann. Jetzt legt die Firma mit

passenden Kits für Labor, Industrie und Einsteiger nach, welche

die Smart Camera, das ICS und das jeweilige Zubehör beinhalten.

ICS kann von unterschiedlichen Geräten simultan über Netzwerk

oder bei vorhandenem Access Point über WLAN aufgerufen

werden. Zudem können

Aufgaben eintrainiert werden,

wobei ICS die richtigen

Algorithmen wählt und die

passenden Parameter setzt.

Während beim Labor-Kit ein

Netzwerkkabel und ein

24 V-Netzteil enthalten ist, ersetzt

beim Industrie-Kit ein schleppkettentaugliches

Anschlusskabel mit

offenem Kabelende das 24 V-Netzteil. Das Starterit beinhaltet ein

C-mount Objektiv, 24 V-Netzteil, Stativ, Stativadapter, passende

Kabel, eine weiße Ringleuchte und eine Schnittstellen-Box.

www.matrix-vision.de

Inserentenverzeichnis Heft 3/2016

AMA Service, Wunstorf3

Balluff, Neuhausen11

Baumer Optronic, Radeberg93

Cantoni, PL-Cieszyn57

Chromasens, Konstanz91

Delphin, Bergisch Gladbach5

DIAS, Dresden17

E+E Elektronik, A-Engerwitzdorf19

Endress+Hauser, Weil am Rhein50 a-d

EPSG, Fredersdorf-Vogelsdorf9

Exergen, NL-Veghel37

Falcon, Untereisesheim95

Framos, Taufkirchen97

FuehlerSysteme, Nürnberg47

Fujifilm, Düsseldorf81

Goldammer, Wolfsburg59

Hottinger Baldwin Messtechnik,

Darmstadt33

Igus, Köln69

InfraTec, Dresden23

ipf, Lüdenscheid95

Itema, Merseburg 92, 96

Jäger, Lorsch 4. US

Lohmeier, Vlotho67

Manner, Spaichingen36

Matrix Vision, Oppenweiler95

Meorga, Nalbach7

Michell, Friedrichsdorf39

Omega Engineering, Deckenpfronn53

Optometron, Ismaning96

Optris, Berlin87

Panasonic Electric Works, Ottobrunn27

Pentacon, Dresden89

Pewatron, CH-Zürich25

Polytec, Waldbronn29

Posital Fraba, Köln49

Rauscher, Olching75

Ricoh, Hamburg 77

Rohde & Schwarz, München31

Schmersal, Wuppertal41

Sensitec, Lahnau15

Siemens, Nürnberg 2. US

SIKA, Kaufungen38

Sill Optics, Wendelstein97

Spektra, Dresden35

Stemmer Imaging GmbH, Puchheim83

STS Sensoren Transmitter Systeme,

Sindelfingen34

TWK, Düsseldorf35

Universal Robots, DK-Odense71

Beilage:

Meorga, Nalbach (Teilbeilage)

3D-Röntgenmikroskop-Scans von

großen Proben in hoher Bildqualität

Die FPX-Erweiterung für 3D-Röntgenmikroskope der Serie Xradia

Versa 500 von Zeiss ermöglicht Scans von großen Proben mit großem

Durchsatz und hoher Bildqualität. So lassen sich große Proben zweibis

fünfmal schneller erkunden. Mit den Versa-RaaD-Mikroskopobjektiven

mit zweistufiger Vergrößerung und Distanzauflösung

kann anschließend mit hoher Auflösung in Bildbereiche hineingezoomt

werden. FPX in Verbindung mit Xradia Versa ermöglicht

es, Proben über das gesamte Sehfeld mit einem Durchmesser von

bis zu 5 Zoll und einem zehnmal größeren Volumen bei gleichzeitig

höherem Durchsatz zu analysieren. Benutzer können ein intaktes

Gerät wie ein Smartphone scannen, zu einem Prozessor oder einem

Batteriemodul zoomen und zu den elektronischen Verbindungen

oder zur Materialstruktur heranzoomen. Die Erweiterung ist

erhältlich bei Neubestellungen der Modelle Xradia 510 Versa und

Xradia 520 Versa oder als Upgrademodul für existierende Installationen

von 3D-Röntgenmikroskopen der 500er-Serie.

www.zeiss.de

98 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016


VORSCHAU

IM NÄCHSTEN HEFT: 4/2016

ERSCHEINUNGSTERMIN: 13.09.2016 • ANZEIGENSCHLUSS: 29.08.2016

01

02

03

01 Motek 2016: Welche Innovationen und Weiterentwicklungen

erwarten den Besucher auf der Fachmesse – erfahren Sie mehr

02 Wird das Industrial Ethernet schon bald den Feldbus verdrängen –

wir wagen eine Prognose

04

Der direkte Weg

Internet:

www.industrielle-automation.net

E-Paper:

www.engineering-news.net

Redaktion:

n.steinicke@vfmz.de

AUTOMATION TECHNOLOGIES:

www.en.engineering-news.net

03 Kollaborierende Roboterarme etikettieren Spritzgutprodukte und

entlasten nicht nur Mitarbeiter, sondern schaffen auch flexiblere Prozesse

04 Sammelschienensystem bietet umfassenden Berührungsschutz für

unter Spannung stehende Komponenten

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)

INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016 99


ADwin

nanosekundengenau

Schnelle Echtzeit

... ganz einfach

Neuheiten:

T12, EtherCAT, Simulink

präzise Messtechnik

dynamische Prüfstände

flexibel mit Konzept

innovative Regelungen

Kompetenz und Begeisterung

Computergesteuerte

Messtechnik GmbH

100 INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2015

www.ADwin.de

Weitere Magazine dieses Users